JPS61118393A - ホスフイン酸の低級脂肪族ジカルボン酸エステル及びその製造法 - Google Patents

ホスフイン酸の低級脂肪族ジカルボン酸エステル及びその製造法

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JPS61118393A
JPS61118393A JP24126484A JP24126484A JPS61118393A JP S61118393 A JPS61118393 A JP S61118393A JP 24126484 A JP24126484 A JP 24126484A JP 24126484 A JP24126484 A JP 24126484A JP S61118393 A JPS61118393 A JP S61118393A
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JP
Japan
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aliphatic dicarboxylic
group
lower aliphatic
carbon atoms
acid
Prior art date
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Pending
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JP24126484A
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English (en)
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Satomi Nagai
永井 里美
Takayuki Imamura
高之 今村
Tetsuo Matsumoto
哲夫 松本
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Nippon Ester Co Ltd
Original Assignee
Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の低
級脂肪族ジカルボン酸エステル及びその製造法に関する
ものである。更に詳しくは、ポリエステルの製造原料に
適した高純度の芳香族ジオール基を有するホスフィン酸
の低級脂肪族ジカルボン酸エステル及びその製造法に関
するものである。
(従来の技術) 一般に、ポリエステルの原料のジオール成分とシテエチ
レンクリコール、フロピレンゲリコール等の脂肪族ジオ
ール類やヒドロキノン、レゾルシノール、ビスフェノー
ルA等の芳香族ジオール類が知られている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、前記ジオール成分を用いてポリエステルを合
成すると、耐熱性や難燃性が劣るという欠点があった。
(問題点を解決する手段) 本発明の主たる目的は、耐熱性が良くしかも高度な難燃
性を有した新規なポリエステルの原料を提供することに
ある。
本発明者らは、かかるポリエステルの原料について鋭意
研究の結果、特定の構造を有するホスフィン酸と低級脂
肪族ジカルボン酸の酸無水物を特定のモル比で反応させ
ることによって得られる化合物が極めて好適なポリエス
テルの原料となることを見い出し2本発明に到達したも
のである。
すなわち本発明は、(1)下記構造式(1)で示される
芳香族ジオール基を有するホスフィ/酸の低級脂肪族ジ
カルボン酸エステル及び(2)下記構造式(It)で示
される芳香族ジオール基を有するホスフィン酸1モルに
対し、炭素数2〜7の低級脂肪族ジカルボン酸の酸無水
物の一種以上を2〜20モルとなる量を加熱還流下反応
させろことを特徴とする構造式(1)で示される芳香族
ジオール基を有するホスフィン酸の低級脂肪族ジカルボ
ン酸エステルの製造法である。
HO(R3)n30H R4−0(R3)n30−R5 (但し、構造式(I)および([1)の171 、 R
2、R3は同種または異種の基であって、それぞれ水素
原子。
ハロゲン原子、炭素数1〜8の低級アルキル基を表し、
 R4は同種または異種の炭素数2〜5の低級アシル基
を表し、 R5は水素原子または同種または異種の炭素
数2〜5の低級アシル基を表し、nl。
R2は1〜4.R3は1〜3の整数である。)芳香族ジ
オール基を有するホスフィン酸において、  R1、R
2、R3としては水素原子、塩素原子、臭素原子などの
ハロゲン原子、メチル基、エチル基。
プロピル基、ヘキシル基、オクチル基などの炭素数1〜
8の低級アルキル基が挙げられるが、なかでも水素原子
、ハロゲン原子が好ましい。
本発明の芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の低級
脂肪族ジカルボン酸エステル(以下HCA−DEと略称
すム)の製造に用いられるホスフィン酸(HCAと略称
する。)の例としては次式(I)。
(y)(それぞれp−HCA、o−HCAと略称する。
)で示される化合物が挙げられる。
本発明のHCA−DEは前記(1)またはωの化合物と
低級脂肪族ジカルボン酸の無水物とを反応させて製造す
ることができる。かかる低級脂肪族ジカルボン酸の酸無
水物の一例としては、無水シュウ酸、無水マロン酸、無
水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸などが挙
げられるが、なかでも無水コハク酸、無水アジピン酸が
好ましい。
一方2本発明のHCA−DEの製造に用いられるI(C
Aは、たとえば下記式(9)で示されるホスフィン酸と
相当するベンゾキノンをエチルセロソロプなどの適轟な
溶媒中で反応させることにより製造できる。
本発明のHCA−DEを製造する時のHCAと低級脂肪
族ジカルボン酸の酸無水物の仕込み時のモル比は、2〜
20.好ましくは4〜8にすることが必要である。モル
比が2未満の場合、未反応のHCAが5%以上残る。ま
た9モル比が20をこえる低級脂肪族ジカルボン酸の酸
無水物を仕込むのは。
無意味である。
本発明のHCA−DEを収率よく得るためには。
触媒を用いるのが特に好ましく、かかる触媒としてはリ
チウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、アルミ
ニウム、カルシウム、鉄、コバルト。
ニッケル、 銅、 亜鉛、  ケルマニウム、銀、スズ
チタン、マンガン、鉛などの金属化合物およびスルホサ
リチル酸、0−スルホ無水安息香酸などの有機スルホン
酸化合物の中から選ばれた一種以上の化合物をHCA1
モルに対し2通常lXl0−5〜1×10 モル、好ま
しくは5×10〜5×105×10適には1×10〜1
×10モル用いられる。
本発明のHCA−DEを短時間に得るためには。
溶媒を用いるのが効果的であり、溶媒としては。
酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸。
ピバル酸、モノクロロ酢酸、ジクロa酢酸、トリクロロ
酢酸、モノブロモ酢酸、ジブロモ酢酸、トリブロモ酢酸
、モノフルオロ酢e、ジフルオ06酸、トリフルオロ酢
酸の中から選ばれた一種以上の化合物を、特に好ましく
は炭素数2〜5の低級脂肪酸を、用いる低級脂肪酸の酸
無水物1モルに対し1通常0.5〜10モル、好ましく
は1〜2モル使用される。
また、エステル化反応の温度条件および反応時間は、用
いる溶媒の沸点で5〜60分間、好ましくは10分間反
応させるのが好ましい。
また、製品の純度を上げるための再結晶溶媒としては、
沸点100〜250℃、融点20℃以下の芳香族炭化水
素が好ましい。これらの具体例としては。
例えバドルエン、オルトキシレン、メタキシレン。
パラキシレン、各種組成の混合キシレ/、エチルベンゼ
ン、クメン、プソイドクメン、シメン、メチルナフタレ
ン等の如きアルキル芳香族炭化水素。
クロルベンゼン、オルトジクロルベンゼン、メタジクロ
ルベンゼン、オルトクロルトルエン、メタクロルトルエ
ン、パラクロルトルエン、ブロムベンゼン等の如きハロ
ゲン化芳香族炭化水素等を挙げることができる。また、
その他、アセトフェノン、アニソール等の如きケトン及
びエーテル化合物およびメタノール、エタノール等の如
きアルコール類も使用しうる。これらの中で得られる製
品の純度9品質の面から好ましいのは、トルエン。
各種キシレン、混合キシレンである。
(実施例) 以下、実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
なお1本発明にいうエステルの収率は、収量を理論収量
で割ることにより求めた。
また、生成物の組成比は島津社製高速液体クロマトグラ
フィーLC−5Aを用いて測定した。さらに融点は顕微
鏡融点測定器を用いて測定した。
一方8本発明による新規な芳香族ジオール基を有するホ
スフィン酸の低級脂肪族ジカルボン酸エステルは、赤外
吸収スペクトル、NMRスペクトル、融点測定および元
素分析により同定した。
実施例1 前記式Mで示されるホスフィン酸をエチルセロソロプ溶
媒中で90℃の温度でp−ベンゾキノンと反応させるこ
とにより、前記式(1)で示されるp−HCAを製造し
た。
エステル化反応装置に前記式(1)で示される一p −
HCA(0,1モル)、無水コハク酸(0,8モル)を
仕込み、これに触媒としてジメチルスズマレエート(0
,5X10 モル)、溶媒として酢酸(1,6モル)を
加え、118℃で10分間攪拌しながら反応させた。
この間1反応混合液はスラリー状から溶液状になった。
この混合液を1tのオルトキシレン中に加えることによ
り生じた結晶を戸数し、減圧乾燥したところ、融点12
8〜130℃を有する白色結晶を得た。
芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の低級脂肪族ジ
カルボン酸エステルの収率は99.8%であった。また
、この白色結晶を赤外吸収スペクトル。
NMRスペクトル、元素分析および液体クロマトグラフ
ィーにより分析したところ1次に示すような結果が得ら
れ、下記構造式■を有するジエステルと、下記構造式■
、  (VIIDを有するモノエステルがモル比で99
.9 : 0.1で含まれる芳香族ジオール基を有する
ホスフィン酸の低級脂肪酸エステルであることを確認し
た。
o        o          o    
    。
OQ 即ち、赤外吸収スペクトルにおいて、  1780にに
エステルのC=0に基づく吸収が、88oにに非対称三
置換芳香族の吸収が、  1470ににエチレン基の−
CH2CH2−に基づく吸収が、および2900〜33
00にに水酸基に基づく非常に弱い吸収が見られた。
また、NMRスペクトルでは、芳香族環に基づく水素原
子の吸収とエチレン基の水素原子の吸収の比率は11ニ
ア、6(理論値11:8)であった。
元素分析の結果ではC= 61.3%(理論値59.5
%)H=3.8%(理論値4.0%)の結果が得られた
一方、液体クロマトグラフィーの結果より、前記構造式
(V) ト前記式■、 G’llD カ99.1 : 
0.1 ノモル比で含まれるという結果が得られた。
実施例2 前記式めで示されるホスフィン酸をエチルセロソロブ溶
媒中で90℃の温度で0−ベンゾキノンと反応させるこ
とにより、前記式■で示されろ。−HCAを製造した。
エステル化反応装置に前記式(V)で示される。−HC
A (0,1モル)、無水コハク酸(0,8モル)を仕
込み、これに触媒としてジメチルスズマレート(0,5
X10 モル)、溶媒として酢酸(0,8モル)を加え
、118℃で10分間攪拌しながら反応させた。
この間9反応混合液はスラリー状から溶液状になった。
この混合液を1tのオルトキシレン中に加えることによ
り生じた結晶をE取し、減圧乾燥したところ、融点75
〜77℃を有する白色結晶を得た。
芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の低級脂肪族ジ
カルボン酸エステルの収率は99.7 %であった。ま
た、この白色結晶を赤外吸収スペクトル。
NMRスペクトル、元素分析および液体クロマトグラフ
ィーにより分析したところ1次に示すような結果が得ら
れ、下記構造式器を有する純度100チの芳香族ジオー
ル基を有するホスフィン酸の低級脂肪族ジカルボン酸エ
ステルであることを確認Oり 即ち、赤外吸収スペクトルにおいて、  1780にに
エステルのC=0に基づく吸収が、878にに非対称三
置換芳香族の吸収が、  1470ににCH2−CH2
の吸収が見られた。
また、NMRスペクトルでは、芳香族環に基づく水素原
子の吸収とエチレン基に基づく水素原子の吸収の比率は
11:8.1(理論値11:8)であった。
元素分析の結果ではC=56.7%(理論値595%)
H=3.9%(理論値4.0%)の結果が得られた。
一方、液体りaマドグラフィーの結果より、前記構造式
■を有するエステルが純度100%で存在するという結
果が得られた。
実施例1と実施例2の結果を第−表に記載した。
実施例3〜7 無水コハク酸の代わりに第二衣に示す他の低級脂肪族ジ
カルボン酸の酸無水物を用いる以外は実施例1と同様に
実験し、p−HCAの低級脂肪族ジカルボン酸エステル
を得た。
実施例8〜12 無水コハク酸の代わりに第二衣に示す他の低級脂肪族ジ
カルボン酸の酸無水物を用いる以外は実施例2と同様に
実験して、o−HCAの低級脂肪族ジカルボン酸エステ
ルを得た。
実施例13〜16 p4CAと低級脂肪族ジカルボン酸の酸無水物と溶媒の
モル比を第二衣に示すごとく変える以外は実施例1と同
様に実験し、I)−HCAの低級脂肪族ジカルボン酸エ
ステルを得た。
実施例3〜実施例16の結果を第二衣に記載した。
比較例1 p−HCAと無水コハク酸のモル比を1:1にする以外
は実施例1と同様に実験した。この時のエステル収率は
56係であった。
実施例17 溶媒を用いない以外は実施例1と同様に実験した。この
時のエステル収率は75.4 %であった。
比較例1と実施例17の結果を第三衣に記載した。
第二表 (発明の効果) 本発明によれば、耐熱性および難燃性高分子として優れ
た物性を有することが期待される新規なポリエステルの
原料である芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の低
級脂肪族ジカルボン酸エステルが高収率で得られるので
ある。
また9本発明の原料を用いたポリエステルは特に耐熱性
、難燃性を要求される用途に使用されるフィルム、繊維
、成形品用素材として有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記構造式( I )で示される芳香族ジオール基
    を有するホスフィン酸の低級脂肪族ジカルボン酸エステ
    ル。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、R1、R2、R3は同種または異種の基であっ
    て、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8の
    低級アルキル基を表し、R4は同種または異種のカルボ
    キシル基を有する炭素数2〜7の低級アシル基を表し、
    R5は水素原子または同種または異種のカルボキシル基
    を有する炭素数2〜7の低級アシル基を表し、n1、n
    2は1〜4、n3は1〜3の整数である。)
  2. (2)下記構造式(II)で示される芳香族ジオール基を
    有するホスフィン酸1モルに対し、炭素数2〜7の低級
    脂肪族ジカルボン酸の酸無水物の一種以上を2〜20モ
    ルとなる量を反応させることを特徴とする構造式( I
    )で示される芳香族ジオール基を有するホスフィン酸の
    低級脂肪族ジカルボン酸エステルの製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼(II) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (但し、構造式( I )および(II)のR1、R2、R
    3は同種または異種の基であって、それぞれ水素原子、
    ハロゲン原子、炭素数1〜8の低級アルキル基を表し、
    R4は同種または異種の炭素数2〜7の低級アシル基を
    表し、R5は水素原子または同種または異種の炭素数2
    〜7の低級アシル基を表し、n1、n2は1〜4、n3
    は1〜3の整数である。)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111995747A (zh) * 2020-09-15 2020-11-27 湖北省兴发磷化工研究院有限公司 一种聚酰胺用反应型阻燃剂的制备方法及其应用
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