JPH1180347A - ポリアリーレンアミンの製造方法 - Google Patents
ポリアリーレンアミンの製造方法Info
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- JPH1180347A JPH1180347A JP24521997A JP24521997A JPH1180347A JP H1180347 A JPH1180347 A JP H1180347A JP 24521997 A JP24521997 A JP 24521997A JP 24521997 A JP24521997 A JP 24521997A JP H1180347 A JPH1180347 A JP H1180347A
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Abstract
の製造方法を提供する。 【解決手段】 パラジウム化合物及びホスフィンからな
る触媒と塩基の存在下下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1〜R5は、各々独立して、水素原子、炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のチオアルキル
基、炭素数1〜20のアルコキシ基、フッ素、カルボニ
ル基、カルボキシル基、スルホニル基、スホキシル基、
ニトロ基又はシアノ基を表す。)で示されるアニリン類
及び下記一般式(2) 【化2】 (式中、XはCl、Br又はIを表し、AはO、S、S
O2、CO、CH2又はC(CH3)2を表す。)で示され
るアリールジハライドとを反応させる。
Description
ンの製造方法に関するものである。本発明により製造さ
れるポリアリーレンアミンは、耐熱性、生産性等に優れ
ることから耐熱性構造材料として有用である。
は、フェノール樹脂,エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
や、ポリフェニレンテレフタルアミド、ポリイミド、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイ
ド、液晶ポリマー等の種々のエンジニアリングプラスチ
ックが知られ、これらは様々な分野で構造材料として用
いられている。
Lett.,pp.1135〜1136,1996にア
リールジハライドとピペラジン又はピペリジン誘導体を
塩基の存在下に塩化パラジウムとトリス(o−トリルホ
スフィン)配位子からなる触媒の存在下にアミノ化反応
しポリアリーレンアミンを製造することが提案されてい
る。
熱硬化性樹脂は耐熱性には優れるが、生産性には劣ると
いう問題がある。またエンジニアリングプラスチック
は、溶融加工が困難であり溶液紡系等の特殊な加工法に
より加工され、たとえ溶融加工が可能であるものでも耐
熱性能が十分なものではない。さらにこれらのエンジニ
アリングプラスチックの製造方法には、その単量体の合
成が困難だったり、特殊な溶媒中で重合を行わなくては
ならない、重合反応時に高温を要する、成型物としての
生産性が悪い等の様々な課題を有するものが多い。
脂環式アミンとアリールジハライドからなる新規なポリ
マーは、耐熱性に劣るものである。
であり、その目的は、耐熱性に優れた新規なポリアリー
レンアミンの製造方法を提供することにある。
に関し鋭意検討した結果、特定の触媒存在下で、特定の
アニリン類及び特定のアリールジハライドを反応させる
ことにより、耐熱性、生産性に優れる新規なポリアリー
レンアミンが製造できることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
びホスフィンからなる触媒と塩基の存在下に下記一般式
(1)
原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20の
チオアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、フッ
素、カルボニル基、カルボキシル基、スルホニル基、ス
ホキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。)で示され
るアニリン類及び下記一般式(2)
はO、S、SO2、CO、CH2又はC(CH3)2を表
す。)で示されるアリールジハライドを反応させること
を特徴とする下記一般式(3)
又はC(CH3)2を表し、R1〜R5は、各々独立して、
水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜2
0のチオアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、
フッ素、カルボニル基、カルボキシル基、スルホニル
基、スホキシル基、ニトロ基又はシアノ基を表す。)で
示されるポリアリーレンアミンの製造方法である。
されるアニリン類としては、具体的には、3−トルイジ
ン、アニリン、3−フルオロアニリン、4−フルオロア
ニリン、2−トルイジン、4−トルイジン、2−アニシ
ジン、3−アニシジン、4−アニシジン、3−エチルア
ニリン、4−エチルアニリン、2,4−ジメトキシアニ
リン、2,5−ジメトキシアニリン、2,3−ジメチル
アニリン、2,4−ジメチルアニリン、2,4,6−ト
リメチルアニリン、4−シアノアニリン、4−アミノメ
チルベンゾエート、4−ニトロアニリン、3,4−ジフ
ルオロアニリン、3,4,5−トリフルオロアニリン、
2,3,4,5−テトラフルオロアニリン、2,3,
4,5,6−ペンタフルオロアニリン等を例示すること
ができる。
されるアリールジハライドとしては、具体的には、4,
4’−ジクロロジフェニルエーテル、4,4’−ジブロ
モジフェニルエーテル、4,4’−ジヨードジフェニル
エーテル、4−クロロ−4’−ブロモジフェニルエーテ
ル、4−クロロ−4’−ヨードジフェニルエーテル、4
−ブロモ−4’−ヨードジフェニルエーテル等の4,
4’−ジハロゲノジフェニルエーテル類;4,4’−ジ
クロロジフェニルスルフィド、4,4’−ジブロモジフ
ェニルスルフィド、4,4’−ジヨードジフェニルスル
フィド、4−クロロ−4’−ブロモジフェニルスルフィ
ド、4−クロロ−4’−ヨードジフェニルスルフィド、
4−ブロモ−4’−ヨードジフェニルスルフィド等の
4,4’−ジハロゲノジフェニルスルフィド類;4,
4’−ジクロロジフェニルスルフォン、4,4’−ジブ
ロモジフェニルスルフォン、4,4’−ジヨードジフェ
ニルスルフォン、4−クロロ−4’−ブロモジフェニル
スルフォン、4−クロロ−4’−ヨードジフェニルスル
フォン、4−ブロモ−4’−ヨードジフェニルスルフォ
ン等の4,4’−ジハロゲノジフェニルスルフォン類;
4,4’−ジクロロジフェニルケトン、4,4’−ジブ
ロモジフェニルケトン、4,4’−ジヨードジフェニル
ケトン、4−クロロ−4’−ブロモジフェニルケトン、
4−クロロ−4’−ヨードジフェニルケトン、4−ブロ
モ−4’−ヨードジフェニルケトン等の4,4’−ジハ
ロゲノジフェニルケトン類;4,4’−ジクロロジフェ
ニルメタン、4,4’−ジブロモジフェニルメタン、
4,4’−ジヨードジフェニルメタン、4−クロロ−
4’−ブロモジフェニルメタン、4−クロロ−4’−ヨ
ードジフェニルメタン、4−ブロモ−4’−ヨードジフ
ェニルメタン等の4,4’−ジハロゲノジフェニルメタ
ン類;2,2−ジ(4−クロロフェニル)プロパン、
2,2−ジ(4−ブロモフェニル)プロパン、2,2−
ジ(4−ヨードフェニル)プロパン等の2,2−ジ(4
−ハロゲノフェニル)プロパン類等を例示することがで
きる。
されるアニリン類及び上記一般式(2)で示されるアリ
ールジハライドの使用割合は、上記一般式(3)で示さ
れる繰り返し単位からなるポリアリールアミンが得られ
る範囲でよく、特に限定するものではないが、好ましく
は一般式(1)で示されるアニリン類/一般式(2)で
示されるアリールジハライド(モル割合)=0.5〜
1.5の範囲であり、高分子量化したポリアリールアミ
ンが得られることから、0.9〜1.1の範囲であるこ
とが特に好ましい。
パラジウム化合物としては、特に限定されることはない
が、例えばヘキサクロロパラジウム(IV)酸ナトリウ
ム四水和物、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸カリウ
ム等の4価のパラジウム化合物;塩化パラジウム(I
I)、臭化パラジウム(II)、酢酸パラジウム(I
I)、パラジウムアセチルアセトナート(II)、ジク
ロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、ジク
ロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ジク
ロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(I
I)、ジクロロテトラアンミンパラジウム(II)、ジ
クロロ(シクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム
(II)、パラジウムトリフルオロアセテート(II)
等の2価パラジウム化合物;トリス(ジベンジリデンア
セトン)二パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデン
アセトン)二パラジウムクロロホルム錯体(0)、テト
ラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)等
の0価パラジウム化合物が挙げられる。
は、特に限定するものではないが、原料の一般式(2)
で示されるアリールジハライドのハロゲン原子1モルあ
たり、パラジウム換算で0.00001〜20.0モル
%の範囲であることが好ましい。パラジウム化合物が上
記範囲内であれば反応は進行するが、高価なパラジウム
化合物を使用することから、より好ましくは、原料の一
般式(2)で示されるアリールジハライドのハロゲン原
子1モルあたり、パラジウム換算で0.001〜5.0
モル%の範囲である。
ホスフィンとしては、特に限定するものではないが、例
えば、トリエチルホスフィン、トリシクロヘキシルホス
フィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチ
ルホスフィン、トリイソブチルホスフィン、トリ−se
c−ブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフ
ィン等のトリアルキルホスフィン類;トリフェニルホス
フィン、トリ(o−トリル)ホスフィン、トリ(m−ト
リル)ホスフィン、トリ(p−トリル)ホスフィン、B
INAP、トリメシチルホスフィン、ジフェニルホスフ
ィノエタン、ジフェニルホスフィノプロパン、ジフェニ
ルホスフィノフェロセン等のアリールホスフィン類が挙
げられる。これらのうち、高い反応活性を有することか
ら、トリターシャリーブチルホスフィンが特に好まし
い。
ラジウム化合物に対して0.01〜10000倍モルの
範囲で使用すればよい。高価なホスフィンを使用するこ
とから、より好ましくはパラジウム化合物に対して0.
1〜10倍モルである。
ウム化合物及びホスフィンが必須であり、両者を組み合
わせ触媒として反応系に加える。その際の添加方法は、
反応系にそれぞれ単独に加えても、予め錯体の形に調製
して添加してもよい。
例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩やア
ルカリ金属アルコキシド等の無機塩基又は3級アミン等
の有機塩基から選択すればよく、特に限定するものでは
ない。これらのうち、ナトリウムメトキシド、ナトリウ
ムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシ
ド、リチウム−tert−ブトキシド、ナトリウム−t
ert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド
等のアルカリ金属アルコキシドが好ましく、これらは反
応場にそのまま加えても、またアルカリ金属、水素化ア
ルカリ金属又は水酸化アルカリ金属とアルコールからそ
の場で調製して反応場に供してもよい。
するものではないが、反応原料である一般式(2)で示
されるアリールジハライドのハロゲン原子1モルあた
り、0.5倍モル以上使用することが好ましい。塩基の
量は大過剰に加えても収率に変化はないが、反応終了後
の後処理操作が煩雑になることから、より好ましくは、
1.0〜5倍モルの範囲である。
で実施を行う。このような不活性溶媒としては、本反応
を著しく阻害しない溶媒であればよく、特に限定するも
のではないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル溶媒;アセトニト
リル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、
ヘキサメチルホスホトリアミド等が挙げられ、これらの
うち、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素溶媒が特に好ましい。
ゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施することが好ましい
が、たとえ加圧条件であっても実施することができる。
応温度は20℃〜250℃の範囲、より好ましくは50
℃〜150℃の範囲から選択すればよく、反応時間は数
分〜20時間の範囲から選択すればよい。
ーレンアミンは、上記一般式(3)に示される繰り返し
単位からなり、アリール残基及びアニリン誘導体の残基
が交互に結合したものであり、高融点を有し、耐熱性に
優れていることから耐熱性構造材料として優れたもので
ある。
ーレンアミンは、単独でも樹脂材料として使用できる
が、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、
マイカ等の充填剤;各種顔料;酸化防止剤、光安定剤等
の各種安定剤と混合して使用することが出来る。また、
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の汎用
樹脂;ポリプロピレン、変性ポリフェニレンエーテル等
のエンジニアリングプラスチック;ポリフェニレンスル
フィド、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリイミ
ド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー等のスーパーエ
ンジニアリングプラスチック等とアロイ・ブレンドして
使用することもできる。
ることから耐熱性構造材料として有用な新規なポリアリ
ーレンアミンの製造できるので、工業的に非常に有意義
である。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
に、室温下3−トルイジン2.35g(0.022mo
l)、4,4’−ジブロモジフェニルエーテル6.56
g(0.020mol)、ナトリウムターシャリーブト
キシド4.61g(臭素原子に対して1.2当量)及び
o−キシレン80mlを仕込んだ。この混合液に窒素雰
囲気下にトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウ
ム103.5mg(0.5mol%)及びトリターシャ
リーブチルホスフィン0.2ml(パラジウム化合物に
対して4当量)を添加した。その後窒素雰囲気下に温度
を120℃まで昇温し、120℃で加熱撹拌しながら3
時間反応を行った。反応終了後、水60mlを添加し水
洗した後、分液ロートにて油水分離し、有機相を減圧下
濃縮してオレンジ色溶液を得た。この溶液をTHF:メ
タノール=1:5の溶液中に滴下して白色粉体を析出さ
せた。この白色粉体を濾別回収後、減圧乾燥して4.1
2gの白色粉体を得た。このポリマーの融点は249.
4℃であった(セイコー電子製、TG/DTA220に
て測定)。
C(東ソー製、HLC8120)にて分析した結果、平
均分子量がポリスチレン換算で19,500であった。
また、このポリアリーレンアミンをNMR(日本電子
製、GSX−400)及びIR(島津製作所製、DR−
8000)にて分析した結果を図1及び図2に、元素分
析(yanaco製、CHN CORDER MT−5
にて測定)の結果を表1にそれぞれ示す。
室温下、4−フルオロアニリン2.22g(0.02m
ol)、4,4’−ジブロモジフェニルエーテル6.5
6g(0.02mol)、ナトリウムターシャリーブト
キシド4.61g(臭素原子に対して1.2当量)及び
o−キシレン80mlを仕込んだ。この混合液に窒素雰
囲気下にトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウ
ム103.5mg(0.5mol%)及びトリターシャ
リーブチルホスフィン0.2ml(パラジウム化合物に
対して4当量)を添加した。その後窒素雰囲気下に温度
を130℃まで昇温し、130℃で加熱撹拌しながら3
時間反応を行った。反応終了後、水60mlを添加し水
洗した後、分液ロートにて油水分離し、有機相を減圧下
濃縮してオレンジ色溶液を得た。この溶液をTHF:メ
タノール=1:5の溶液中に滴下して白色粉体を析出さ
せた。この白色粉体を濾別回収後、減圧乾燥して4.4
5gの白色粉体を得た。このポリマーの融点は252.
9℃(セイコー電子製、TG/DTA220にて測定)
であった。
C(東ソー製、HLC8120)にて分析した結果、平
均分子量がポリスチレン換算で19,800であった。
また、このポリアリーレンアミンをNMR(日本電子
製、JNM−SX270)及びIR(島津製作所製、D
R−8000)にて分析した結果を図3及び図4に、元
素分析(yanaco製、CHN CORDER MT
−5にて測定)の結果を表2にそれぞれ示す。
室温下、アニリン1.86g(0.020mol)、
4,4’−ジブロモジフェニルエーテル5.91g
(0.018mol)、ナトリウムターシャリーブトキ
シド4.61g(臭素原子に対して1.2当量)及びo
−キシレン80mlを仕込んだ。この混合液に窒素雰囲
気下にトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム
103.5mg(0.5mol%)及びトリターシャリ
ーブチルホスフィン0.2ml(パラジウム化合物に対
して4当量)を添加した。その後窒素雰囲気下に温度を
120℃まで昇温し、120℃で加熱撹拌しながら3時
間反応を行った。反応終了後、水60mlを添加し水洗
した後、固形分を濾別回収した。固形分を水、THF及
びメタノール各々30mlで洗浄した。洗浄後減圧乾燥
して4.01gの白色粉体を得た。このポリマーの融点
は259.4℃であった(セイコー電子製、TG/DT
A220にて測定)。
て分析した結果を図5に、元素分析(yanaco製、
CHN CORDER MT−5にて測定)の結果を表
3にそれぞれ示す。
室温下、3−トルイジン2.14g(0.02mo
l)、4,4’−ジブロモジフェニルスルフィド6.8
8g(0.02mol)、ナトリウムターシャリーブト
キシド4.61g(臭素原子に対して1.2当量)及び
o−キシレン80mlを仕込んだ。この混合液に窒素雰
囲気下にトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウ
ム103.5mg(0.5mol%)及びトリターシャ
リーブチルホスフィン0.2ml(パラジウム化合物に
対して4当量)から事前に錯体形成した触媒のo−キシ
レン溶液をシリンジにより添加した。その後窒素雰囲気
下に温度を120℃まで昇温し、120℃で加熱撹拌し
ながら3時間反応を行った。反応終了後、水60mlを
添加し水洗した後、固形分を濾別回収した。この固形分
を水、THF及びメタノール各々30mlを用いて洗浄
した。洗浄後、この固形分を減圧乾燥して5.22gの
白色粉体を得た。このポリマーの融点は275.5℃で
あった。
(yanaco製、CHN CORDER MT−5に
て測定)の結果を表4に、IR(島津製作所製、DR−
8000)にて分析した結果を図6にそれぞれ示す。
MRチャートである。
Rチャートである。
MRチャートである。
Rチャートである。
Rチャートである。
Rチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 パラジウム化合物及びホスフィンからな
る触媒と塩基の存在下下記一般式(1) 【化1】 (式中、R1〜R5は、各々独立して、水素原子、炭素数
1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のチオアルキル
基、炭素数1〜20のアルコキシ基、フッ素、カルボニ
ル基、カルボキシル基、スルホニル基、スホキシル基、
ニトロ基又はシアノ基を表す。)で示されるアニリン類
及び下記一般式(2) 【化2】 (式中、XはCl、Br又はIを表し、AはO、S、S
O2、CO、CH2又はC(CH3)2を表す。)で示され
るアリールジハライドとを反応させることを特徴とする
下記一般式(3)で示されるポリアリーレンアミンの製
造方法。 【化3】 (式中、AはO、S、SO2、CO、CH2又はC(CH
3)2を表し、R1〜R5は、各々独立して、水素原子、炭
素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のチオアル
キル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、フッ素、カル
ボキシル基、スルホニル基、スホキシル基、ニトロ基又
はシアノ基を表す。) - 【請求項2】 ホスフィンが、トリアルキルホスフィン
又はアリールホスフィンであることを特徴とする請求項
1に記載の製造方法 - 【請求項3】 トリアルキルホスフィンが、トリターシ
ャリーブチルホスフィンであることを特徴とする請求項
2に記載の製造方法。
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---|---|---|---|
JP24521997A JP4010025B2 (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | ポリアリーレンアミンの製造方法 |
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NL1009113A NL1009113C2 (nl) | 1997-05-09 | 1998-05-08 | Polyaryleenaminen en werkwijze voor de bereiding ervan. |
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