JPS6112661A - 環状ジカルボン酸イミドの調製方法 - Google Patents

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、溶剤を含有しない媒質中環状ジカルボン酸無
水物を尿素と反応させることにより環状ジカルボン酸イ
ミドを調製する方法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕フ
タルイミド、テトラヒドロフタルイミド又はコハク酸イ
ミドの如き環状ジカルボン酸イミドは、植物保護剤、染
料および医薬を製造する産業界において公知の中間生産
物である。環状ジカルボン酸イミドを得るため数種の方
法が知られており、例えば無水ジカルボン酸イミドを尿
素と高温で反応させる。

尿素の反応は非常に発熱的であシ、コントロールが困難
である。得られた生成物は、通常副生成物で強度に汚染
されたガラス状固体で、ｌ、これはそのコンシスチンシ
ーにより処理が困難である。

米国特許３８１９６．４８に従い環状カル？ン酸イミド
を得る場合は、芳香族炭化水素が溶剤として用いられる
。この溶剤媒質では、反応は容易に制御できかつ目的生
成物は良好に処理できる。

Ｔ、ツドロジュク等（オルガニ力（ｏｒｇａｎｉｋａ　
）４４〜４９（１９７”ぎ））は、キシレン媒質中無水
フタル酸と尿素とからのフタルイミドの調整について研
究した。キシレンの利点は次の点にある。

すなわち、該キシレンは溶剤として使用できるばかシで
なく、反応中に生じる水を共沸蒸留によって除去するた
めにも使用できるからである。２０チ過剰の尿素を使用
し、反応温度は１３５〜１４０℃であった。収率は９４
チであった。

溶剤を用いる公知のプロセスの欠点は、溶剤を特別な装
置で取シ扱いかつ回収しなければならずしかも特別な操
作を必要とする点にある。従って、今日のプロセスは溶
剤の作用を排除する方向にある。

イスラエル特許４５４５１によれば、ジカルボン酸無水
物と尿素を調製すべき目的生成物の融点で溶剤を用いる
ことなく反応させることにより該無水物からイミドが得
られる。均質なメルト状態での反応中、尿素は少なくと
も１０チ過剰量存在するように環状カルデン酸無水物の
メルトに徐々に添加される。反応は２００℃で開始され
、２３０℃で終了する。得られたメルトは冷却されたト
レーに注加され、ここで目的生成物がメルト困難な塊と
して沈殿する。目的生成物の量は劣っておシ（９３，５
チ）、融点は２２８〜２３０℃である。

別の欠点は以下の点にある。すなわち、得られた環状ジ
カルボン酸イミドおよび無水物が反応混合物から昇華し
環境を汚染する点にある。同様に、発生したガスはそれ
と共に有機物質を運び去シ、環境を汚染する。

〔問題点を解決するための手段およびその効果〕上記プ
ロセスの欠点は、溶剤を含有しない媒質中、ジカル？ン
酸無水物と尿素から環状ジカルボン酸イミドを得ること
による本発明方法によシ除去できる。

本発明方法は、溶融ジカルボン酸無水物に尿素を徐々に
添加し、一方反応混合物を酸性ＯＰＨ値に保持しかつｐ
Ｈ値が一定値に達するまで尿素を添加することを含んで
なる。酸性媒質中で行なわれる反応のため生成物の純度
および収率は増加しかつ収率は増加し、同時に装置から
昇華した生成物は辱められかつ分離され、従って環境を
汚染しないプロセスが確保できる。無水フタル酸と尿素
とのモル比は、好ましくは２対１に調整されかつ無水フ
タル酸は化学量論的割合に較べ１チ過剰量で使用される
。反応は１８０−２００℃で開始しかつ全量の尿素は、
２００〜２２０℃、２２０〜２３０℃更に最終的に２３
０〜２４０℃で４つに分けて添加される。尿素を添加し
、碍られた生成物は２６０℃で保持されためっき装置の
トレーに導入されかつフタルイミドは回転めっきシリン
ダー内に存する。反応中に発生するガスは、昇華室で分
離され更に分離した無水フタル酸又はフタルイミドは再
び合成に使用される。ガスは水洗浄器内に放出される。

洗浄水は水洗浄器内を一定速度で循環させ次いで沈殿し
た固体を洗浄水からフィルターを用いて除去する。口過
した物質は合成に戻され更に洗浄水はサイクルを循環さ
せる。テトラヒドロフタルイミド又はコハク酸イミＰを
同様に得る。

本発明に依るプロセスの利点は次のように要約できる： 目的の環状ジカルボン酸イミドを、環状ジカルボン酸無
水物および尿素から９９．９％の純度で得ることができ
る； 過剰の尿素を用いる必要がなく、従って尿素に対する収
率が増加する； 尿素を溶融ジカルボン酸無水物に添加しかつ混合物が丁
度メルト状態にある温度で該メルトを保持することによ
シ反応をメルト状態で行う。従って、不必要な高温度に
よる不都合１工作用を除去できる； 製造中の昇華物質又は出発物質を再循環する場合、収率
は９６チ以上となシ得る。昇華によって反応器に残る環
状ジカルぎン酸無水物およびイミドを昇華防止装置内に
吸収でき更に水洗浄装器内の最終ガスおよび得られた固
体物質を製造に戻せば、環境は保全できる。

本発明を以下の実施例によシ詳しく説明する。

〔実施例〕

３０５、！ｉ’（−２，０６モル）の無水フタル酸をフ
ラースコに添加し次いで１８０℃で６０．０６，１１モ
ル）の尿素添加を開始する。全部で４部分を、１８０〜
２００℃、２００〜２２０℃、２２０〜２３０℃、およ
び最終は２３０〜２４０℃で添加する。最後の尿素部分
はＰＨ４，５〜５．５で添加する。

次いで反応混合物を２４０℃で更に１０分間攪拌し、得
られた生成物をトレー上に注ぐ。融点＝２３４〜２３５
℃、純度：９９．９チ、収率：９６チ以上。

例２（比較例） この例は公知の方法によシ過剰の尿素を用いて反応を行
った場合、フタルイミドの品質低下およびプロセスの収
率減少を示す。

３０５、ｐ（２，０６モル）の無水フタル酸を例１に従
ってフラスコに添加し次いで２００〜２３０℃で７５．
６ｇ（１，２６モル）の尿素を添加する。

次いで、混合物を２３０℃で更に１ｏ分間攪拌し、得ら
れた生成物をトレー上に注ぐ。融点：２２８〜２３３℃
、純度＝９３チ。

例３ 窒素でフラッシュした１７０℃の反応器に、３０５１ｋ
ｇ（２０，６キロモル）の溶融無水フタル酸を添加する
。尿素の添加は、１８０Ｃで開始する。全量の尿素６０
０．．６ｋＩＩ（１０キｏモル）を４つの部分に分けて
添加する。最初の部分は、１８０〜２００℃で、第２の
部釡は２００〜２２０’Ｃで、第３の部分は２２０〜２
３０℃で、第４の部分は２３０〜２４０℃で添加する。

反応の終了は、蒸留水中に試料を懸濁させて声を測定す
ることによって行い、声は試験紙を用いて決定した。−
を４．５〜５．５に調節した。添加終了したら、混合物
を２４０℃で１０分間攪拌し次いで２６０℃に保たれた
貯蔵タンク内に該混合物を導入し、次いでそこから混合
物を２６０℃に保持されたメッキ装置のトレーに導入す
る。トレーから過剰のフタルイミドを貯蔵タンクに循環
させる。フタルイミドは回転メツキジリンダ−内にある
。融点＝２３４〜２３５℃、純度：９９．９％、収率：
９６チ以上。

反応器から出るガスは昇華室で分離され次いで分５離さ
れた無水フタル酸およびフタルイミドは再循環し更に反
応に供する。水洗浄器は、昇華室に取シ付けられており
、この室からガスが放出される。洗浄水を、水洗浄装置
内で定速で循環させ次いで沈殿した固体をフィルターを
通して除去する。

口過した物質は乾燥後合成用に戻される。

例４ テトラヒドロフタルイミドを得るため次の異った工程を
用い例３に従って処理する。３１６３．７ｋｌ？（２０
，８キロモル）の溶融無水テトラヒドロフタル酸尿素を
１１０℃で添加する。尿素の全量６００．６に＃（１０
キロモル）を４つの部分に分けて添加する。第１の部分
は１１０〜１３０℃で添加し、第２の部分は１３０〜１
５０℃で、第３の部分は１５０〜１７０Ｃで更に第４の
部分は１７０〜１８０℃で添加する、添加はＰＨ３〜４
で終了し、更に反応混合物を１８０℃で１ｏ分間攪拌す
る。

得られたテトラヒドロフタルイミドの融点は１３２〜１
３４℃である。純度：９７〜９８％、収率：９４チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状ジカルボン酸無水物および尿素を、過剰の尿素
   を用いることなく溶剤を含有しない媒質中で反応させる
   ことにより環状ジカルボン酸イミドを調製する方法であ
   って、溶融ジカルボン酸無水物に尿素を徐々に添加し、
   一方反応混合物を酸性のｐＨ値で一定に保持し、反応中
   に昇華した気体および蒸気を集め次いで回収後それらを
   再循環することを含んでなる、前記方法。 ２、溶融無水フタル酸に尿素を４部分に分けて１８０〜
   ２２０℃、２００〜２２０℃、２２０〜２３０℃および
   ｐＨ値が４〜５．５に達するまで最終的に２３０〜２４
   ０℃で添加する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、１１０〜１８０℃で溶融した無水テトラヒドロフタ
   ル酸に尿素を４部分に分けて、１１０〜１３０℃、１３
   ０〜１５０℃、およびｐＨ値が３〜４に達するまで１５
   ０〜１７０℃で添加する、特許請求の範囲第１項記載の
   方法。