JPWO2015108167A1 - Method for producing cyclobutanetetracarboxylic acid derivative - Google Patents

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Abstract

ポリイミド等の原料として有用な、シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物誘導体の高収率な製造方法の提供。下記式(1)で表される無水マレイン酸化合物を、該無水マレイン酸化合物に対して、100質量倍以上の反応溶媒中で光二量化反応させることによる式(2)で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物の製造方法。(化1)(式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を表す。)Providing a high-yield production method of cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride derivative useful as a raw material for polyimide and the like. A maleic anhydride compound represented by the following formula (1) is subjected to a photodimerization reaction in a reaction solvent of 100 mass times or more with respect to the maleic anhydride compound. , 3,4-Cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride. (In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

Description

本発明は、光学材料用のポリイミド等の原料モノマーとなり得る脂環式テトラカルボン酸二無水物の製造法に関する。   The present invention relates to a method for producing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride that can be a raw material monomer such as polyimide for optical materials.

一般に、ポリイミド樹脂は、その特徴である、高い機械的強度、耐熱性、絶縁性、耐溶剤性等により、液晶表示素子や半導体における保護材料、絶縁材料などの電子材料として広く用いられている。また、最近では光導波路用材料等の光通信用材料としての用途も期待されている。
近年、この分野の発展は目覚ましく、それに対応して、用いられる材料に対しても益々高度な特性が要求される様になっている。即ち、単に耐熱性、耐溶剤性に優れるだけでなく、用途に応じた性能を多数あわせもつことが期待されている。
In general, a polyimide resin is widely used as an electronic material such as a protective material or an insulating material in a liquid crystal display element or a semiconductor because of its high mechanical strength, heat resistance, insulation, solvent resistance, and the like. Recently, the use as an optical communication material such as an optical waveguide material is also expected.
In recent years, the development of this field has been remarkable, and correspondingly, higher and higher properties are required for the materials used. That is, it is expected not only to be excellent in heat resistance and solvent resistance, but also to have a large number of performances depending on the application.

しかし、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを原料とする、全芳香族ポリイミド樹脂においては、濃い琥珀色を呈し着色するため、高い透明性が要求される用途において、課題を有している。一方、脂環式テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの重縮合反応によりポリイミド前駆体を形成し、該前駆体をイミド化したポリイミド樹脂は、比較的着色が少なく、高透明性であることが知られている(特許文献1、2参照)。   However, wholly aromatic polyimide resins that use aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine as raw materials exhibit a deep amber color and are colored, so there are problems in applications that require high transparency. doing. On the other hand, the polyimide resin which formed the polyimide precursor by the polycondensation reaction of alicyclic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine, and imidized this precursor is relatively little coloring, and is highly transparent. It is known (see Patent Documents 1 and 2).

上記比較的着色が少なく、高透明性のポリイミドの原料である脂環式テトラカルボン酸二無水物の1種である、アルキルシクロブタン酸二無水物として、特許文献3には、下記のスキームで表されるように、シトラコン酸無水物(MMAと略す。)の光二量化反応によって、1,3−ジメチルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(1,3−DMCBDA)と1,2−ジメチルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(1,2−DMCBDA)の混合物が得られることが開示されている。   As alkylcyclobutanoic acid dianhydride, which is one of alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, which is a raw material for the above-mentioned relatively less colored and highly transparent polyimide, Patent Document 3 shows the following scheme. As described above, 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride is obtained by photodimerization reaction of citraconic anhydride (abbreviated as MMA). Product (1,3-DMCBDA) and 1,2-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride (1,2-DMCBDA) Is disclosed.

Figure 2015108167
一方、1,3−DMCBDAと1,2−DMCBDAとを対比した場合、対称性の高い構造を有する異性体である前者の1,3−DMCBDAが、後者の1,2−DMCBDAよりも分子量の高いポリイミドが製造でき、より有用性が高いことが知られている。
しかし、特許文献3には、1,3−DMCBDAと1,2−DMCBDAとの混合物が得られることは記載されているが、対称性の高い構造を有する有用性の高い異性体である、前者の1,3−DMCBDAを選択的に、かつ高収率で製造することについての記載はない。
Figure 2015108167
On the other hand, when 1,3-DMCBDA is compared with 1,2-DMCBDA, the former 1,3-DMCBDA, which is an isomer having a highly symmetric structure, has a molecular weight higher than that of the latter 1,2-DMCBDA. It is known that a high polyimide can be produced and is more useful.
However, although Patent Document 3 describes that a mixture of 1,3-DMCBDA and 1,2-DMCBDA is obtained, the former is a highly useful isomer having a highly symmetric structure. There is no description on the selective and high yield production of 1,3-DMCBDA.

日本特公平2−24294号公報Japanese Patent Publication No. 2-24294 日本特開昭58−208322号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-208322 日本特開平4−106127号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-106127

本発明の目的は、特定の無水マレイン酸化合物を原料にし、その光二量化反応により、従来法に比べて、1,2−ジアルキルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(以下、1,2−DACBDAともいう。)よりも、対称性の高い構造を有する有用性の高い異性体である、1,3−ジアルキルシクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(以下、1,3−DACBDAともいう。)の選択性を向上させ、かつこれを高収率で製造できる新規な製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to use a specific maleic anhydride compound as a raw material, and by its photodimerization reaction, 1,2-dialkylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid-1,2 as compared with the conventional method. : 1,3-dialkylcyclobutane-1,2, which is a highly useful isomer having a highly symmetric structure than 3,4-dianhydride (hereinafter also referred to as 1,2-DACBDA) Novel production capable of improving selectivity of 3,4-tetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride (hereinafter also referred to as 1,3-DACBDA) and producing it in high yield It is to provide a method.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、上記目的を達成するための新規な製造方法を見出し、本発明を完成させた。
本発明は、下記の要旨を有する。
1.下記式(1)で表される無水マレイン酸化合物を、無水マレイン酸化合物に対して100質量倍以上の反応溶媒中で光二量化反応させることを特徴とする、式(2)で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(1,3−DACBDA)誘導体の製造方法。

Figure 2015108167
(式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
2.Rがメチル基である、上記1に記載の製造方法。
3.無水マレイン酸化合物に対して100〜300質量倍の反応溶媒中で光二量化反応させる、上記1又は2に記載の製造方法。
4.反応溶媒の使用量が、無水マレイン酸化合物に対して150〜250質量倍の反応溶媒中で光二量化反応させる、上記1又は2に記載の製造方法。
5.反応溶媒が、有機カルボン酸のエステル若しくは無水物、又は炭酸エステルである、上記1〜4のいずれかに記載の製造方法。
6.反応溶媒が、酢酸エチル又は炭酸ジメチルである、上記1〜5のいずれかに記載の製造方法。
7.ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンズアルデヒド、電子求引性基が置換したベンゾフェノン、電子求引性基が置換したアセトフェノン、電子求引性基が置換したベンズアルデヒド、又はアントラキノンからなる増感剤の存在下に行う、上記1〜6のいずれかに記載の製造方法。
8.前記電子求引性基が、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、ニトロ基、シアノ基、及びトリフルオロメチル基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記7に記載の製造方法。
9.電子求引性基の数が1〜5である、上記7又は8に記載の製造方法。
10.無水マレイン酸化合物に対し0.1〜20モル%の増感剤を用いる、上記6〜9のいずれかに記載の製造方法。
11.反応温度が0〜20℃である、上記1〜10のいずれかに記載の製造方法。As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a novel production method for achieving the above object and completed the present invention.
The present invention has the following gist.
1. The maleic anhydride compound represented by the following formula (1) is photodimerized in a reaction solvent 100 mass times or more with respect to the maleic anhydride compound. , 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride (1,3-DACBDA) derivative.
Figure 2015108167
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
2. 2. The production method according to 1 above, wherein R is a methyl group.
3. 3. The production method according to 1 or 2 above, wherein the photodimerization reaction is performed in a reaction solvent 100 to 300 times by mass with respect to the maleic anhydride compound.
4). 3. The production method according to 1 or 2 above, wherein the reaction solvent is used in a photodimerization reaction in a reaction solvent of 150 to 250 times by mass with respect to the maleic anhydride compound.
5. The manufacturing method in any one of said 1-4 whose reaction solvent is ester or anhydride of organic carboxylic acid, or carbonate ester.
6). 6. The production method according to any one of 1 to 5 above, wherein the reaction solvent is ethyl acetate or dimethyl carbonate.
7). In the presence of a sensitizer consisting of benzophenone, acetophenone, benzaldehyde, benzophenone substituted with an electron withdrawing group, acetophenone substituted with an electron withdrawing group, benzaldehyde substituted with an electron withdrawing group, or anthraquinone, The manufacturing method in any one of 1-6.
8). 8. The production method according to 7 above, wherein the electron withdrawing group is at least one selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group, a nitro group, a cyano group, and a trifluoromethyl group. .
9. 9. The production method according to 7 or 8 above, wherein the number of electron withdrawing groups is 1 to 5.
10. The manufacturing method in any one of said 6-9 using 0.1-20 mol% sensitizer with respect to a maleic anhydride compound.
11. The manufacturing method in any one of said 1-10 whose reaction temperature is 0-20 degreeC.

本発明によれば、特定の無水マレイン酸化合物の光二量化反応により、1,3−DACBDAと1,2−DACBDAとの混合物ではあるが、従来法に比べて、対称性の高い構造を有するより有用な異性体である1,3−DACBDAの選択性が高く、かつ無水マレイン酸化合物の光二量化反応の転化率を高める結果、1,3、−DACBDAを収率高く得られる製造方法が提供される。   According to the present invention, it is a mixture of 1,3-DACBDA and 1,2-DACBDA by photodimerization reaction of a specific maleic anhydride compound, but it has a highly symmetric structure as compared with the conventional method. As a result of the high selectivity of 1,3-DACBDA, which is a useful isomer, and increasing the conversion rate of the photodimerization reaction of maleic anhydride compound, a production method capable of obtaining 1,3, -DACBDA in high yield is provided. The

式(1)で表される無水マレイン酸化合物の光二量化反応による式(2)で表される、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物(1,3−DACBDA)の製造方法は、下記の反応スキームで表される。   1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride represented by formula (2) by photodimerization reaction of maleic anhydride compound represented by formula (1) The production method of (1,3-DACBDA) is represented by the following reaction scheme.

Figure 2015108167
Figure 2015108167

式中、Rは、炭素数が1〜20、好ましくは炭素数が1〜12、特に好ましくは炭素数が1〜6のアルキル基を表す。   In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms.

炭素数1〜20のアルキル基としては、直鎖状又は若しくは分岐状の飽和アルキル基、又は直鎖状又は分岐状の不飽和アルキル基のいずれでもよい。
その具体例としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、1−メチル−n−ブチル、2−メチル−n−ブチル、3−メチル−n−ブチル、1,1−ジメチル−n−プロピル、n−ヘキシル、1−メチル−n−ペンチル、2−メチル−n−ペンチル、1,1−ジメチル−n−ブチル、1−エチル−n−ブチル、1,1,2−トリメチル−n−プロピル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ドデシル、n−エイコシルなどの飽和アルキル基、1−メチルビニル、2−アリル、1−エチルビニル、2−メチルアリル、2−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−2−ブテニル、3−メチル−3−ブテニル、2−ヘキセニル、4−メチル−3−ペンテニル、4−メチル−4−ペンテニル、2,3−ジメチル−2−ブテニル、1−エチル−2−ペンテニル、3−ドデセニル、プロパルギル、3−ブチニル、3−メチル−2−プロピニル、9−デシニル等の不飽和アルキル基が挙げられる。
なお、nはノルマルを、iはイソを、sはセカンダリーを、tはターシャリーを、それぞれ表す。
As a C1-C20 alkyl group, any of a linear or branched saturated alkyl group or a linear or branched unsaturated alkyl group may be sufficient.
Specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, 1-methyl-n-butyl, 2-methyl- n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl-n-propyl, n-hexyl, 1-methyl-n-pentyl, 2-methyl-n-pentyl, 1,1-dimethyl-n- Saturated alkyl groups such as butyl, 1-ethyl-n-butyl, 1,1,2-trimethyl-n-propyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-dodecyl, n-eicosyl 1-methylvinyl, 2-allyl, 1-ethylvinyl, 2-methylallyl, 2-butenyl, 2-methyl-2-butenyl, 3-methyl-2-butenyl, 3-methyl-3-butenyl, 2-hexenyl, 4 Methyl-3-pentenyl, 4-methyl-4-pentenyl, 2,3-dimethyl-2-butenyl, 1-ethyl-2-pentenyl, 3-dodecenyl, propargyl, 3-butynyl, 3-methyl-2-propynyl, And unsaturated alkyl groups such as 9-decynyl.
Note that n represents normal, i represents iso, s represents secondary, and t represents tertiary.

式(1)で表される無水マレイン酸化合物の一例としては、無水シトラコン酸、2−エチル無水マレイン酸、2−イソプロピル無水マレイン酸、2−n−ブチル無水マレイン酸、2−t−ブチル無水マレイン酸、2−n−ペンチルマレイン酸無水物、2−n−ヘキシルマレイン酸無水物、2−n−ヘプチルマレイン酸無水物、2−n−オクチルマレイン酸無水物、2−n−ノニルマレイン酸無水物、2−n−デシルマレイン酸無水物、2−n−ドデシルマレイン酸無水物、2−n−エイコシルマレイン酸無水物、2−(1−メチルビニル)マレイン酸無水物、2−(2−アリル)マレイン酸無水物、2−(1−エチルビニル)マレイン酸無水物、2−(2−メチルアリル)マレイン酸無水物、2−(2−ブテニル)マレイン酸無水物、2−(2−ヘキセニル)マレイン酸無水物、2−(1−エチル−2−ペンテニル)マレイン酸無水物、2−(3−ドデセニル)マレイン酸無水物、2−プロパルギルマレイン酸無水物、2−(3−ブチニル)マレイン酸無水物、2−(3−メチル−2−プロピニル)マレイン酸無水物、2−(9−デシニル)マレイン酸無水物等が挙げられる。なかでも、光反応が効率よく進行することから、無水シトラコン酸、2−エチル無水マレイン酸、2−イソプロピル無水マレイン酸、2−n−ブチル無水マレイン酸、2−t−ブチル無水マレイン酸、2−n−ペンチルマレイン酸無水物、2−n−ヘキシルマレイン酸無水物、2−n−ヘプチルマレイン酸無水物、2−n−オクチルマレイン酸無水物、2−n−ノニルマレイン酸無水物、2−n−デシルマレイン酸無水物、又は2−n−ドデシルマレイン酸無水物等が好ましく、無水シトラコン酸、2−エチル無水マレイン酸、2−イソプロピル無水マレイン酸、2−n−ブチル無水マレイン酸、2−t−ブチル無水マレイン酸、2−n−ペンチルマレイン酸無水物、又は2−n−ヘキシルマレイン酸無水物がより好ましい。   Examples of the maleic anhydride compound represented by the formula (1) include citraconic anhydride, 2-ethyl maleic anhydride, 2-isopropyl maleic anhydride, 2-n-butyl maleic anhydride, 2-t-butyl anhydride. Maleic acid, 2-n-pentylmaleic anhydride, 2-n-hexylmaleic anhydride, 2-n-heptylmaleic anhydride, 2-n-octylmaleic anhydride, 2-n-nonylmaleic acid Anhydride, 2-n-decylmaleic anhydride, 2-n-dodecylmaleic anhydride, 2-n-eicosylmaleic anhydride, 2- (1-methylvinyl) maleic anhydride, 2- ( 2-allyl) maleic anhydride, 2- (1-ethylvinyl) maleic anhydride, 2- (2-methylallyl) maleic anhydride, 2- (2-butenyl) maleic anhydride, 2- ( -Hexenyl) maleic anhydride, 2- (1-ethyl-2-pentenyl) maleic anhydride, 2- (3-dodecenyl) maleic anhydride, 2-propargylmaleic anhydride, 2- (3-butynyl) ) Maleic anhydride, 2- (3-methyl-2-propynyl) maleic anhydride, 2- (9-decynyl) maleic anhydride and the like. Among these, since the photoreaction proceeds efficiently, citraconic anhydride, 2-ethylmaleic anhydride, 2-isopropylmaleic anhydride, 2-n-butylmaleic anhydride, 2-t-butylmaleic anhydride, 2 -N-pentylmaleic anhydride, 2-n-hexylmaleic anhydride, 2-n-heptylmaleic anhydride, 2-n-octylmaleic anhydride, 2-n-nonylmaleic anhydride, 2 -N-decylmaleic anhydride, 2-n-dodecylmaleic anhydride and the like are preferable, citraconic anhydride, 2-ethylmaleic anhydride, 2-isopropylmaleic anhydride, 2-n-butylmaleic anhydride, 2-t-butylmaleic anhydride, 2-n-pentylmaleic anhydride, or 2-n-hexylmaleic anhydride is more preferred.

反応溶媒としては、光化学反応で一般的に使用されている有機溶媒が用いられる。一方で、工業的に採用できる溶媒としては、(1)高い光増感効果を有するカルボニル化合物である、(2)原料の無水マレイン酸化合物の溶解度が高く、生成したCBDA誘導体化合物の分解反応を抑制するためにCBDA誘導体化合物の溶解度が低い、(3)副生物の溶解度が高く、同一溶媒の洗浄のみでCBDA誘導体化合物を精製できる、(4)引火性の危険があるような低沸点でなく、且つCBDA誘導体化合物に残余させないために沸点が50〜150℃前後の化合物である、(5)環境に安全である、(6)光反応中も安定であること、(7)安価である、等を満足させるものでなければならない。これらの観点からは、反応溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、アセトニトリル、アセトン、クロロホルムなども使用できる。反応溶媒としては、有機カルボン酸のエステル若しくは無水物、又は炭酸エステルが好ましい。   As the reaction solvent, an organic solvent generally used in a photochemical reaction is used. On the other hand, as a solvent that can be employed industrially, (1) a carbonyl compound having a high photosensitizing effect, (2) the raw material maleic anhydride compound has high solubility, and the decomposition reaction of the produced CBDA derivative compound is carried out. Low solubility of CBDA derivative compound to suppress, (3) High solubility of by-product, CBDA derivative compound can be purified only by washing with the same solvent, (4) Not low boiling point that has danger of flammability And a CBDA derivative compound that does not remain in the compound, has a boiling point of around 50 to 150 ° C., (5) safe for the environment, (6) stable during photoreaction, (7) inexpensive. It must be satisfied. From these viewpoints, hexane, heptane, acetonitrile, acetone, chloroform and the like can also be used as the reaction solvent. As the reaction solvent, an organic carboxylic acid ester or anhydride, or a carbonic acid ester is preferred.

有機カルボン酸のエステルとしては、式:RCOOR(但し、Rは水素、又は炭素数が好ましくは1〜4、より好ましくは1又は2のアルキル基であり、Rは炭素数が1〜4、より好ましくは1〜3のアルキル基である。)で表される脂肪酸アルキルエステルが好適である。
有機カルボン酸のエステルの好ましい例としては、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸n−プロピル、ギ酸i−プロピル、ギ酸n−ブチル、ギ酸i−ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチルが挙げられる。更に、エチレングリコールジホルメート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネートなども使用できる。
また、有機カルボン酸の無水物としては、式:(RCO)O(但し、Rは、好ましい態様も含めて上記と同義である。)で表されるものが好ましい。その好ましい具体例は、無水プロピオン酸、酪酸無水物、無水トリフルオロ酢酸、又は無水酢酸である。なかでも、より高回収率で1,3−DACBDAが得られる点から無水酢酸が好ましい。
The ester of the organic carboxylic acid is represented by the formula: R 1 COOR 2 (where R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 or 2 carbon atoms, and R 2 has a carbon number. 1 to 4 and more preferably 1 to 3 alkyl groups).
Preferred examples of the organic carboxylic acid ester include methyl formate, ethyl formate, n-propyl formate, i-propyl formate, n-butyl formate, i-butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-acetate -Propyl, n-butyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, i-propyl propionate, n-butyl propionate, i-butyl propionate. Furthermore, ethylene glycol diformate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol dipropionate and the like can be used.
As the anhydride of an organic carboxylic acid, the formula: (R 1 CO) 2 O (. However, R 1 is a preferred embodiment be included as defined above) are preferably those represented by. Preferred examples thereof are propionic anhydride, butyric anhydride, trifluoroacetic anhydride, or acetic anhydride. Of these, acetic anhydride is preferred because 1,3-DACBDA can be obtained at a higher recovery rate.

また、炭酸エステルとしては、アルキルの炭素数が好ましくは1〜3、より好ましくは1又は2の炭酸ジアルキルエステルが好適である。その好ましい例としては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、又はこれらの混合物が挙げられる。   The carbonic acid ester is preferably a carbonic acid dialkyl ester having 1 to 3 carbon atoms, more preferably 1 or 2 carbon atoms. Preferred examples include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, or a mixture thereof.

なかでも、好ましい反応溶媒は、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸i−プロピル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸i−プロピル、エチレングリコールジホルメート、エチレングリコールジアセテート、炭酸ジメチル、又は炭酸ジエチルであり、最も好ましい溶媒は、酢酸エチル又は炭酸ジメチルである。
上記溶媒は、それぞれの1種単独で、又は2種以上を併用してもよいが、単独で使用した場合は、反応後の処理のしやすい利点がある。
本発明において、反応溶媒が、酢酸エチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、又はエチレングリコールジアセテートを含有する場合、原料の無水マレイン酸化合物の溶解度が高いにも拘わらず、生成した1,3−DACBDAの溶解度が低く、目的化合物が結晶として反応中に析出するため、DACBDAからの無水マレイン酸化合物への逆反応やオリゴマー生成等の副反応を抑制することができる。
Among these, preferred reaction solvents are ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, i-propyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, i-propyl propionate, ethylene glycol di- Formate, ethylene glycol diacetate, dimethyl carbonate, or diethyl carbonate, and the most preferred solvent is ethyl acetate or dimethyl carbonate.
Each of the above solvents may be used alone or in combination of two or more. However, when used alone, there is an advantage that the treatment after the reaction is easy.
In the present invention, when the reaction solvent contains ethyl acetate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or ethylene glycol diacetate, the 1,3-DACBDA of the produced 1,3-DACBDA is formed despite the high solubility of the raw maleic anhydride compound. Since the target compound is precipitated as a crystal during the reaction due to low solubility, side reactions such as reverse reaction from DACBDA to maleic anhydride compound and oligomer formation can be suppressed.

本発明において、反応溶媒の使用量は重要であり、かかる反応溶媒の使用量を極めて大きくすることにより、生成する1,3−DACBDAと1,2−DACBDAとの混合物中における1,3−DACBDAの選択性を大きくなることが見出された。すなわち、反応溶媒を、原料である無水マレイン酸化合物に対し、100質量倍以上、好ましくは100〜300質量倍、より好ましくは150〜250質量倍存在させることにより、従来法に比べて、1,3−DACBDAの選択性が高くなり、1,3−DACBDAの含有量の高い生成物を得ることができる。   In the present invention, the amount of the reaction solvent used is important, and by using a very large amount of the reaction solvent, 1,3-DACBDA in the resulting mixture of 1,3-DACBDA and 1,2-DACBDA It has been found that the selectivity of increases. That is, the reaction solvent is present in an amount of 100 mass times or more, preferably 100 to 300 mass times, more preferably 150 to 250 mass times with respect to the maleic anhydride compound as a raw material. The selectivity of 3-DACBDA is increased, and a product having a high content of 1,3-DACBDA can be obtained.

本発明の光反応では、光の波長は200〜400nm、より好ましく250〜350nm、特に好ましくは280〜330nmである。光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、無電極ランプ、発光ダイオード等が、特異的に高収率でCBDA誘導体化合物を与えることから、好ましく用いられる。
更に、光化学反応装置として、光源冷却管を石英ガラスからパイレックス(登録商標)ガラスに変えることにより、光源冷却管への着色ポリマー付着や不純物が減少し、CBDA誘導体化合物の収率改善が見られる。
反応温度は、高温になると重合物が副生し、又低温になると無水マレイン酸化合物の溶解度が低下し、生産効率が減少することから、−20〜80℃で行うことが好ましく、更に好ましくは−10〜50℃である。特に0〜20℃では、副生物の生成が大幅に抑制され、高い選択率及び収率で1,3−DACBDAが得られる。
In the photoreaction of the present invention, the wavelength of light is 200 to 400 nm, more preferably 250 to 350 nm, and particularly preferably 280 to 330 nm. As the light source, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, an electrodeless lamp, a light-emitting diode and the like are preferably used because they give a CBDA derivative compound in a particularly high yield.
Further, by changing the light source cooling tube from quartz glass to Pyrex (registered trademark) glass as a photochemical reaction device, coloring polymer adhesion to the light source cooling tube and impurities are reduced, and the yield of the CBDA derivative compound is improved.
The reaction temperature is preferably from −20 to 80 ° C., since a polymer is by-produced when the temperature is high, and the solubility of the maleic anhydride compound is reduced and the production efficiency is decreased when the temperature is low. -10 to 50 ° C. In particular, at 0 to 20 ° C., the production of by-products is greatly suppressed, and 1,3-DACBDA is obtained with high selectivity and yield.

反応時間は、無水マレイン酸化合物の量、光源の種類、照射量によっても変わるが、未反応の無水マレイン酸化合物が0〜40%、好ましくは0〜10%に達するまでの時間で行なうことができる。
反応時間は、具体的には、通常、1〜200時間、好ましくは1〜100時間、さらに好ましくは、1〜60時間である。
なお、転化率はガスクロマトグラフィーなどで反応液を分析することにより、容易に求めることができる。
The reaction time varies depending on the amount of maleic anhydride compound, the type of light source, and the amount of irradiation, but it may be performed until the unreacted maleic anhydride compound reaches 0 to 40%, preferably 0 to 10%. it can.
Specifically, the reaction time is usually 1 to 200 hours, preferably 1 to 100 hours, and more preferably 1 to 60 hours.
The conversion rate can be easily obtained by analyzing the reaction solution by gas chromatography or the like.

反応時間が長くなり、無水マレイン酸化合物の転化率が上がり、CBDA誘導体化合物の析出量が多くなると、生成したCBDA誘導体化合物が、光源冷却管の外壁(反応液側)に付着し始め、分解反応の併発による結晶の着色化、光効率(単位電力x時間当たりの収率)の低下がみられる。従って、無水マレイン酸化合物の転化率を上げるためには、1バッチで長時間かけることは、実用上生産効率の低下を伴い好ましくない。
なお、反応は、バッチ式又は流通式で行うことができるが、バッチ式が好ましく用いられる。また、反応時の圧力は、常圧でも加圧でもよく、好ましくは、常圧である。
When the reaction time becomes longer, the conversion rate of the maleic anhydride compound increases, and the amount of CBDA derivative compound deposited increases, the produced CBDA derivative compound begins to adhere to the outer wall (reaction liquid side) of the light source cooling tube, and the decomposition reaction The coloration of crystals due to the simultaneous use of light and a decrease in light efficiency (yield per unit of power x time) are observed. Therefore, in order to increase the conversion rate of the maleic anhydride compound, it is not preferable to spend a long time in one batch with a decrease in production efficiency in practice.
In addition, although reaction can be performed by a batch type or a distribution type, a batch type is used preferably. Further, the pressure during the reaction may be normal pressure or increased pressure, preferably normal pressure.

なお、本発明の製造方法は、増感剤を添加して行うこともできる。増感剤としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンズアルデヒド、アントラキノン、電子求引性基が置換したベンゾフェノン、電子求引性基が置換したアセトフェノン、電子求引性基が置換したベンズアルデヒド等が挙げられる。   In addition, the manufacturing method of this invention can also be performed by adding a sensitizer. Examples of the sensitizer include benzophenone, acetophenone, benzaldehyde, anthraquinone, benzophenone substituted with an electron withdrawing group, acetophenone substituted with an electron withdrawing group, and benzaldehyde substituted with an electron withdrawing group.

電子求引性基としては、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、ニトロ基、シアノ基、及びトリフルオロメチル基からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、シアノ基、及びトリフルオロメチル基等が好ましい。特に好ましい電子求引性基としては、フルオロ基又はクロロ基である。
電子求引性基の数としては、1〜10個であるが、1〜5個が好ましく、1〜3個が特に好ましい。
Examples of the electron withdrawing group include at least one selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group, a nitro group, a cyano group, and a trifluoromethyl group, such as a fluoro group, a chloro group, A bromo group, a cyano group, a trifluoromethyl group, and the like are preferable. Particularly preferred electron withdrawing groups are fluoro groups or chloro groups.
The number of electron withdrawing groups is 1 to 10, preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3.

電子求引性基の置換位置としては、カルボニル基に対してオルト位、メタ位、パラ位が挙げられるが、オルト位又はパラ位が好ましい。
電子求引性基の数が2以上の場合は、電子求引性基は同一でも、それぞれ異なるものであってもよい。また、電子求引性の効果があるカルボニル基がオルト位で架橋するアントラキノンでもよい。
Examples of the substitution position of the electron withdrawing group include an ortho position, a meta position, and a para position with respect to the carbonyl group, and an ortho position or a para position is preferable.
When the number of electron withdrawing groups is 2 or more, the electron withdrawing groups may be the same or different. Further, anthraquinone in which a carbonyl group having an electron withdrawing effect is crosslinked at the ortho position may be used.

ベンゾフェノン及び電子求引性基が置換したベンゾフェノンの具体例としては、ベンゾフェノン、2−フルオロベンゾフェノン、3−フルオロベンゾフェノン、4−フルオロベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、3−クロロベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、2−シアノベンゾフェノン、3−シアノベンゾフェノン、4−シアノベンゾフェノン、2−ニトロベンゾフェノン、3−ニトロベンゾフェノン、4−ニトロベンゾフェノン、2,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ジブロモベンゾフェノン、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ベンゾフェノン、3,4’−ジニトロベンゾフェノン、3,3’−ジニトロベンゾフェノン、4,4’−ジニトロベンゾフェノン、2−クロロ−5−ニトロベンゾフェノン、1,3−ビス(4−フルオロベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−クロロベンゾイル)ベンゼン、2,6−ジベンゾイルベンゾニトリル、1,3−ジベンゾイル−4,6−ジニトロベンゼン、アントラキノン等が挙げられる。なかでも、4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、又は4,4’−ジクロロベンゾフェノンが好ましい。   Specific examples of benzophenone and benzophenone substituted with an electron withdrawing group include benzophenone, 2-fluorobenzophenone, 3-fluorobenzophenone, 4-fluorobenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 3-chlorobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 2 -Cyanobenzophenone, 3-cyanobenzophenone, 4-cyanobenzophenone, 2-nitrobenzophenone, 3-nitrobenzophenone, 4-nitrobenzophenone, 2,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-difluorobenzophenone, 4,4'- Dichlorobenzophenone, 4,4′-dibromobenzophenone, 3,3′-bis (trifluoromethyl) benzophenone, 3,4′-dinitrobenzophenone, 3,3′-dinitrobenzophenone, 4 4′-dinitrobenzophenone, 2-chloro-5-nitrobenzophenone, 1,3-bis (4-fluorobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-chlorobenzoyl) benzene, 2,6-dibenzoylbenzonitrile, Examples include 1,3-dibenzoyl-4,6-dinitrobenzene and anthraquinone. Of these, 4,4'-difluorobenzophenone or 4,4'-dichlorobenzophenone is preferable.

アセトフェノン及び電子求引性基が置換したアセトフェノンの具体例としては、アセトフェノン、2’−フルオロアセトフェノン、3’−フルオロアセトフェノン、4’−フルオロアセトフェノン、2’−クロロアセトフェノン、3’−クロロアセトフェノン、4’−クロロアセトフェノン、2’−シアノアセトフェノン、3’−シアノアセトフェノン、4’−シアノアセトフェノン、2’−ニトロアセトフェノン、3’−ニトロアセトフェノン、4’−ニトロアセトフェノン、2’,4’−ジフルオロアセトフェノン、3’,4’−ジフルオロアセトフェノン、2’,4’−ジクロロアセトフェノン、3’,4’−ジクロロアセトフェノン、4’−クロロ−3’−ニトロアセトフェノン、4’−ブロモ−3’−ニトロアセトフェノン、4’−フルオロ−3’−ニトロアセトフェノン等が挙げられる。なかでも、4’−フルオロアセトフェノン、4’−クロロアセトフェノン、2’,4’−ジフルオロアセトフェノン、3’,4’−ジフルオロアセトフェノン、2’,4’−ジクロロアセトフェノン、又は3’,4’−ジクロロアセトフェノンが好ましい。   Specific examples of acetophenone and acetophenone substituted with an electron withdrawing group include acetophenone, 2′-fluoroacetophenone, 3′-fluoroacetophenone, 4′-fluoroacetophenone, 2′-chloroacetophenone, 3′-chloroacetophenone, 4 '-Chloroacetophenone, 2'-cyanoacetophenone, 3'-cyanoacetophenone, 4'-cyanoacetophenone, 2'-nitroacetophenone, 3'-nitroacetophenone, 4'-nitroacetophenone, 2', 4'-difluoroacetophenone, 3 ′, 4′-difluoroacetophenone, 2 ′, 4′-dichloroacetophenone, 3 ′, 4′-dichloroacetophenone, 4′-chloro-3′-nitroacetophenone, 4′-bromo-3′-nitroacetophenone, 4 ' Fluoro-3'-nitroacetophenone, and the like. Among them, 4′-fluoroacetophenone, 4′-chloroacetophenone, 2 ′, 4′-difluoroacetophenone, 3 ′, 4′-difluoroacetophenone, 2 ′, 4′-dichloroacetophenone, or 3 ′, 4′-dichloro Acetophenone is preferred.

ベンズアルデヒド及び電子求引性基が置換したベンズアルデヒドとしては、ベンズアルデヒド、2−フルオロベンズアルデヒド、3−フルオロベンズアルデヒド、4−フルオロベンズアルデヒド、2−クロロベンズアルデヒド、3−クロロベンズアルデヒド、4−クロロベンズアルデヒド、2−シアノベンズアルデヒド、3−シアノベンズアルデヒド、4−シアノベンズアルデヒド、2−ニトロベンズアルデヒド、3−ニトロベンズアルデヒド、4−ニトロベンズアルデヒド、2,4−ジフルオロベンズアルデヒド、3,4−ジフルオロベンズアルデヒド、2,4−ジクロロベンズアルデヒド、3,4−ジクロロベンズアルデヒド、2−クロロ−5−ニトロベンズアルデヒド、4−クロロ−2−ニトロベンズアルデヒド、4−クロロ−3−ニトロベンズアルデヒド、5−クロロ−2−ニトロベンズアルデヒド、2−フルオロ−5−ニトロベンズアルデヒド、4−フルオロ−3−ニトロベンズアルデヒド、5−フルオロ−2−ニトロベンズアルデヒド等が挙げられる。なかでも、4−フルオロベンズアルデヒド、4−クロロベンズアルデヒド、2,4−ジフルオロベンズアルデヒド、3,4−ジフルオロベンズアルデヒド、2,4−ジクロロベンズアルデヒド、又は3,4−ジクロロベンズアルデヒドが好ましい。   Examples of benzaldehyde substituted with benzaldehyde and an electron withdrawing group include benzaldehyde, 2-fluorobenzaldehyde, 3-fluorobenzaldehyde, 4-fluorobenzaldehyde, 2-chlorobenzaldehyde, 3-chlorobenzaldehyde, 4-chlorobenzaldehyde, 2-cyanobenzaldehyde. , 3-cyanobenzaldehyde, 4-cyanobenzaldehyde, 2-nitrobenzaldehyde, 3-nitrobenzaldehyde, 4-nitrobenzaldehyde, 2,4-difluorobenzaldehyde, 3,4-difluorobenzaldehyde, 2,4-dichlorobenzaldehyde, 3,4 -Dichlorobenzaldehyde, 2-chloro-5-nitrobenzaldehyde, 4-chloro-2-nitrobenzaldehyde, 4-chloro-3-ni B benzaldehyde, 5-chloro-2-nitrobenzaldehyde, 2-fluoro-5-nitrobenzaldehyde, 4-fluoro-3-nitrobenzaldehyde, 5-fluoro-2-nitrobenzaldehyde, and the like. Among these, 4-fluorobenzaldehyde, 4-chlorobenzaldehyde, 2,4-difluorobenzaldehyde, 3,4-difluorobenzaldehyde, 2,4-dichlorobenzaldehyde, or 3,4-dichlorobenzaldehyde is preferable.

使用する増感剤の量は、光反応速度が加速する量であればよく、特に限定しないが、好ましくは、無水マレイン酸化合物に対し0.1〜20モル%、より好ましくは0.1〜5モル%である。
増感剤は、上記のベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、又はベンズアルデヒド誘導体をそれぞれ単独で、あるいは、これらの1種以上を共存させて使用してもよいが、単独で使用した場合には、反応後の処理のし易い。
The amount of the sensitizer to be used is not particularly limited as long as the photoreaction rate is accelerated, but is preferably 0.1 to 20 mol%, more preferably 0.1 to 0.1 mol% based on the maleic anhydride compound. 5 mol%.
As the sensitizer, the above-mentioned benzophenone derivative, acetophenone derivative, or benzaldehyde derivative may be used alone or in combination of one or more of these, but when used alone, Easy to process.

目的化合物は、光反応後、反応液中の析出物をろ過し、ろ取物を有機溶媒にて洗浄した後、減圧乾燥することにより得られる。   The target compound is obtained by photoreaction, filtering the precipitate in the reaction solution, washing the filtered product with an organic solvent, and drying under reduced pressure.

ろ取物の洗浄に使用する有機溶媒の量は、反応槽内に残存した析出物をろ過器へ移送できる量であればよいが、有機溶媒の量が多い場合には、目的化合物がろ液へ移行してしまい回収率が低下する。このため、ろ取物の洗浄に使用する有機溶媒の量は、反応に使用した無水マレイン酸化合物に対し、0.5〜10重量倍が好ましく、より好ましくは1〜2重量倍である。   The amount of the organic solvent used for washing the filtered material may be an amount that can transfer the precipitate remaining in the reaction tank to the filter, but when the amount of the organic solvent is large, the target compound is filtered. The recovery rate decreases. For this reason, the amount of the organic solvent used for washing the filtered product is preferably 0.5 to 10 times by weight, more preferably 1 to 2 times by weight of the maleic anhydride compound used for the reaction.

ろ取物の洗浄に使用する有機溶媒としては、特に限定されないが、生成物の溶解度の高い溶媒の使用は、目的化合物がろ液へ移行してしまい回収率が低下するため好ましくない。このため、ろ取物の洗浄に使用する有機溶媒としては、光二量化反応に使用する反応溶媒である、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸n−プロピル、ギ酸i−プロピル、ギ酸n−ブチル、ギ酸i−ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸i−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−ブチル、エチレングリコールジホルメート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールジプロピオネート、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等や、生成物を溶解せず、生成物と反応しない溶媒、例えば、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、アセトニトリル、アセトン、クロロホルム、無水酢酸、これらの混合溶媒などが挙げられる。中でも酢酸エチル、炭酸ジメチル、無水酢酸などが好ましく、より好ましくは酢酸エチル又は炭酸ジメチルである。   Although it does not specifically limit as an organic solvent used for washing | cleaning of a filtration thing, Use of the solvent with the high solubility of a product moves to a filtrate and a recovery rate falls, and is not preferable. For this reason, as an organic solvent used for washing | cleaning of a filtration thing, the reaction solvent used for photodimerization reaction, methyl formate, ethyl formate, n-propyl formate, i-propyl formate, n-butyl formate, formic acid i. -Butyl, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, i-propyl propionate, propion N-butyl acid, i-butyl propionate, ethylene glycol diformate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol dipropionate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and the like, a solvent that does not dissolve the product and does not react with the product, For example, toluene, hexane, heptane, acetonitrile, acetone, chloroform, Acetate, and mixtures of these solvents. Of these, ethyl acetate, dimethyl carbonate, acetic anhydride and the like are preferable, and ethyl acetate or dimethyl carbonate is more preferable.

以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、実施例で用いた分析法は以下の通りである。
<GC分析条件>
装置 :GC−2010 Plus(SHIMADZU社製)、
カラム :DB−1(ジーエルサイエンス社製)直径0.25 mm×長さ30 m、膜厚0.25 um、
キャリアガス:He 、検出器:FID 、試料注入量:1 um 、注入口温度:160℃ 、検出器温度:220℃ 、カラム温度:70℃(20min)−40℃/min−220℃(15min) 、スプリット比:1:50 、内部標準物質:乳酸ブチル。
1H NMR分析条件>
装置 :フーリエ変感型超伝導核磁気共鳴装置(FT−NMR)INOVA−400(Varian社製) 400 MHz、
溶媒:DMSO−d6 、内標準物質:テトラメチルシラン(TMS)。
<融点分析条件>
装置 :DSC1(メトラー・トレド社製)、
温度:35℃−5℃/min−400℃ 、パン:Au(密閉)。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The analytical methods used in the examples are as follows.
<GC analysis conditions>
Apparatus: GC-2010 Plus (manufactured by SHIMADZU),
Column: DB-1 (manufactured by GL Sciences) Diameter 0.25 mm × length 30 m, film thickness 0.25 um,
Carrier gas: He, detector: FID, sample injection amount: 1 um, inlet temperature: 160 ° C, detector temperature: 220 ° C, column temperature: 70 ° C (20min)-40 ° C / min-220 ° C (15min) , Split ratio: 1:50, internal standard: butyl lactate.
<1 H NMR analysis conditions>
Apparatus: Fourier transform type superconducting nuclear magnetic resonance apparatus (FT-NMR) INOVA-400 (manufactured by Varian) 400 MHz,
Solvent: DMSO-d6, internal standard substance: tetramethylsilane (TMS).
<Melting point analysis conditions>
Equipment: DSC1 (Metler Toledo),
Temperature: 35 ° C-5 ° C / min-400 ° C, Pan: Au (sealed).

実施例1

Figure 2015108167
窒素雰囲気下、30 mL パイレックス(登録商標)ガラス製試験管に、シトラコン酸無水物(CA)0.10 g (0.89 mmol)、及び炭酸ジメチル20 g(222 mmol、シトラコン酸無水物(CA)に対して200 wt倍)を仕込み、マグネチックスターラーで攪拌させて溶解させた。その後、10−15℃で撹拌しながら、100W高圧水銀灯を4時間照射した。その後、反応器中の反応液を2 g採取し、エバポレーターで70−80 Torrにて溶媒留去した。得られた粗物は、1H NMR解析によって、1,3−DM−CBDAと1,2−DM−CBDAを含む混合物(1,3−DM−CBDA:1,2−DM−CBDA = 48.3:51.7)であることを確認した。
1H NMR ( DMSO−d6, δ ppm ) ( 1,3−DM−CBDA ): 1.38 ( s, 6H ), 3.89 ( s, 2H ).
1H NMR ( DMSO−d6, δ ppm ) ( 1,2−DM−CBDA ): 1.37 ( s, 6H ), 3.72 ( s, 2H ).
mp. ( 1,3−DM−CBDA ):316−317℃Example 1
Figure 2015108167
Under a nitrogen atmosphere, in a 30 mL Pyrex glass test tube, 0.10 g (0.89 mmol) citraconic anhydride (CA) and 20 g (222 mmol, citraconic anhydride (CA) dimethyl carbonate 200 wt times) was added and dissolved by stirring with a magnetic stirrer. Thereafter, a 100 W high-pressure mercury lamp was irradiated for 4 hours while stirring at 10-15 ° C. Thereafter, 2 g of the reaction solution in the reactor was collected, and the solvent was distilled off by an evaporator at 70-80 Torr. According to 1 H NMR analysis, the obtained crude product was a mixture containing 1,3-DM-CBDA and 1,2-DM-CBDA (1,3-DM-CBDA: 1,2-DM-CBDA = 48.3: 51.7).
1 H NMR (DMSO-d6, δ ppm) (1,3-DM-CBDA): 1.38 (s, 6H), 3.89 (s, 2H).
1 H NMR (DMSO-d6, δ ppm) (1,2-DM-CBDA): 1.37 (s, 6H), 3.72 (s, 2H).
mp. (1,3-DM-CBDA): 316-317 ° C

実施例2〜7、及び比較例1〜5
以下の表1に示す溶媒、4,4‘−ジクロロベンゾフェノン(DClBP)の添加の有無、シトラコン酸無水物(CA)の仕込量、及び溶媒量を使用して、一連の操作は実施例1と同様に実施した。また、実施例1と同様の方法で、1,3−DM−CBDAと1,2−DM−CBDAの生成比(1,3−DM−CBDA:1,2−DM−CBDA)を算出した。
溶媒、DClBP添加の有無、CA仕込量、溶媒量、及び結果を以下の表に示す。また、ここで得られた反応液の1,3−DM−CBDAと1,2−DM−CBDAの生成比を算出し、実施例1で得られた結果と併せて表に示す。なお、表1中、Neatは無溶媒で行ったことを表す。また、DClBPは、シトラコン酸無水物に対して0.1〜10モル%を使用した。
Examples 2-7 and Comparative Examples 1-5
Using the solvent shown in Table 1 below, the presence or absence of addition of 4,4′-dichlorobenzophenone (DClBP), the amount of citraconic anhydride (CA) charged, and the amount of solvent, the series of operations was the same as in Example 1. It carried out similarly. Further, the production ratio of 1,3-DM-CBDA and 1,2-DM-CBDA (1,3-DM-CBDA: 1,2-DM-CBDA) was calculated in the same manner as in Example 1.
The following table shows the solvent, presence / absence of DCIBP addition, CA charge amount, solvent amount, and results. Further, the production ratio of 1,3-DM-CBDA and 1,2-DM-CBDA in the reaction solution obtained here was calculated, and the results are shown in the table together with the results obtained in Example 1. In Table 1, “Neat” means that the reaction was performed without a solvent. Moreover, 0.1-10 mol% of DClBP was used with respect to citraconic anhydride.

Figure 2015108167
Figure 2015108167

本発明で得られるシクロブタンテトラカルボン酸誘導体である1,3−DACBDAは、ポリアミック酸、ポリイミド等の原料として有用な化合物であり、該ポリイミド等は液晶表示素子や半導体における保護材料、絶縁材料などの電子材料に用いられる樹脂組成物として産業上、広く利用されている。
なお、2014年1月17日に出願された日本特許出願2014−007185号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
1,3-DACBDA, which is a cyclobutanetetracarboxylic acid derivative obtained in the present invention, is a compound useful as a raw material for polyamic acid, polyimide, and the like. The polyimide and the like are used as a protective material and an insulating material for liquid crystal display elements and semiconductors. It is widely used industrially as a resin composition used for electronic materials.
The entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2014-007185 filed on January 17, 2014 are incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. Is.

Claims (11)

下記式(1)で表される無水マレイン酸化合物を、無水マレイン酸化合物に対して100質量倍以上の反応溶媒中で光二量化反応させることを特徴とする、式(2)で表される1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物誘導体の製造方法。
Figure 2015108167
(式中、Rは炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
The maleic anhydride compound represented by the following formula (1) is photodimerized in a reaction solvent 100 mass times or more with respect to the maleic anhydride compound. , 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride derivative.
Figure 2015108167
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
Rがメチル基である、請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein R is a methyl group. 無水マレイン酸化合物に対して100〜300質量倍の反応溶媒中で光二量化反応させる、請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein the photodimerization reaction is performed in a reaction solvent 100 to 300 times by mass with respect to the maleic anhydride compound. 反応溶媒の使用量が、無水マレイン酸化合物に対して150〜250質量倍の反応溶媒中で光二量化反応させる、請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein the reaction solvent is used in a photodimerization reaction in a reaction solvent 150 to 250 times by mass with respect to the maleic anhydride compound. 反応溶媒が、有機カルボン酸のエステル若しくは無水物、又は炭酸エステルである、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 1-4 whose reaction solvent is ester or anhydride of organic carboxylic acid, or carbonate ester. 反応溶媒が、酢酸エチル又は炭酸ジメチルである、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the reaction solvent is ethyl acetate or dimethyl carbonate. ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンズアルデヒド、電子求引性基が置換したベンゾフェノン、電子求引性基が置換したアセトフェノン、電子求引性基が置換したベンズアルデヒド、又はアントラキノンからなる増感剤の存在下に行う、請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。   In the presence of a sensitizer comprising benzophenone, acetophenone, benzaldehyde, benzophenone substituted with an electron withdrawing group, acetophenone substituted with an electron withdrawing group, benzaldehyde substituted with an electron withdrawing group, or anthraquinone Item 7. The production method according to any one of Items 1 to 6. 前記電子求引性基が、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、ニトロ基、シアノ基、及びトリフルオロメチル基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項7に記載の製造方法。   The production according to claim 7, wherein the electron withdrawing group is at least one selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group, a nitro group, a cyano group, and a trifluoromethyl group. Method. 電子求引性基の数が1〜5である、請求項7又は8に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 7 or 8 whose number of electron withdrawing groups is 1-5. 無水マレイン酸化合物に対し0.1〜20モル%の増感剤を用いる、請求項7〜9のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 7-9 using 0.1-20 mol% sensitizer with respect to a maleic anhydride compound. 反応温度が0〜20℃である、請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 1-10 whose reaction temperature is 0-20 degreeC.
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