WO2004111026A1 - ビス含フッ素フタル酸無水物、およびその製造方法 - Google Patents

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WO2004111026A1
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fluorinated
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anhydride
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Go Masuda
Yasunori Okumura
Shinji Nishimae
Toshihiro Naraya
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Nippon Shokubai Co., Ltd.
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    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1039Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents

Definitions

  • the present invention relates to a bis-fluorinated phthalic anhydride useful as an intermediate material for optical materials and the like, and a method for producing the same.
  • Highly fluorine-substituted polyimides are useful as optical materials, wiring board materials, photosensitive materials and liquid crystal materials.
  • This polyimide is obtained by hydrolyzing a fluorine-substituted bisphthalic nitrile compound to form a bisphthalic acid compound, dehydrating this to bisphthalic anhydride, condensing with a diamine compound to form a polyamic acid, and further dehydrating.
  • this manufacturing process has various problems, especially in industrially mass-synthesizing.
  • a bisphthalonitrile compound which is a synthetic intermediate of polyimide includes:
  • 1, -Bis (3,4-dicyano-2,5,6-trifluorophenoxy) tetrafluorene benzene (hereinafter referred to as “10 FEDN”) is known to be capable of producing excellent polyimides.
  • TFPN 3,4,5,6-tetrafluorofluoronitrile
  • TFHQ tetrafluorohydroquinone
  • the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-16615 discloses a method of obtaining a highly pure bis-fluorinated phthalate nitrile compound by using TFPN or the like in an amount of 8 molar equivalents or more with respect to TFHQ. Successful.
  • the method for producing a bis-fluorinated phthalonitrile compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-333332 is also a method in which TFPN is used in excess, but a solvent which is poorly soluble in water as a solvent is used. Purification is facilitated by the use of.
  • the target compound is purified by column chromatography after removing the raw material compounds such as TFPN remaining unreacted in the reaction solution in excess.
  • the target compound, 10 FEDN since the target compound, 10 FEDN, is weak to heat, the temperature cannot be raised excessively in the purification step.
  • the melting point of the starting compound, TFPN is 87 ° C. and is a solid at room temperature, so a pressure reduction is required to remove it by distillation. Therefore, when producing a fluorine-containing phthalonitrile derivative by a conventional technique, it is necessary to perform vacuum distillation in the purification step, and this is not a method suitable for mass production at a plant level.
  • acetic anhydride is used as a solvent to produce 3,4,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic anhydride.
  • concentration of the starting compound, 3,4,3 ', 4, -biphenyltetracarboxylic acid, is specified for the purpose of improving handleability and reducing coloring components by increasing the crystal size of dogs.
  • a method for obtaining a fluorinated fluoric acid anhydride by dehydrating highly fluorinated fluoric acid is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-36945. That is, this reference discloses a method for obtaining tetrafluorophthalic anhydride by heating tetrafluorophthalic acid in the presence of an organic solvent such as xylene or toluene.
  • an organic solvent such as xylene or toluene.
  • the bis-fluorinated phthalic acid compound which is the raw material, has relatively low solubility in xylene and the like. If the reaction becomes a slurry reaction, May take too long, or a highly pure target compound may not be obtained. Therefore, this method cannot be adopted as a mass synthesis method of bis-fluorinated fluoric anhydride.
  • Japanese Patent No. 3130653 describes a method for synthesizing bis-fluorinated fluoric anhydride.
  • dehydration is performed by heating a bis-fluorinated phthalic acid compound in a solvent such as thionyl chloride, which has achieved certain results.
  • a solvent such as thionyl chloride
  • the reaction is carried out in a slurry state, slight differences in conditions such as a large difference in reaction time depending on the reaction scale and the raw material port may cause a difference in the optimum reaction conditions.
  • a highly reactive dehydrating agent such as thionyl chloride is used, the target compound is colored and it is difficult to obtain a high quality product.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride obtained by the reaction has a problem that the specific surface area is small and the solubility is not sufficient.
  • methods for synthesizing bis-fluorinated phthalonitrile compounds and bis-fluorinated phthalic anhydrides, which are intermediates for the synthesis of highly fluorine-substituted polyimides are known, and are considered to be applicable to the synthesis. It was also known how.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a bis-fluorinated phthalic anhydride having less coloring and excellent solubility as compared with conventional compounds, and a method for producing the same. Further, in the present invention, a method for producing a bis-fluorinated phthalonitrile compound and bis-fluorinated phthalic anhydride which are raw material compounds of the production method, and a polyamide acid and a polyimide produced from the bis-fluorinated phthalic anhydride are used. I will provide a. Disclosure of the invention
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and found that Completed the present invention by finding that bis-fluorinated phthalic anhydride having excellent properties can be efficiently obtained as a polyimide synthesis intermediate by dehydration using a specific acid anhydride in the presence of a solvent. did.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention is a bis-fluorinated phthalic anhydride represented by the following formula (I 1 ), and has a specific surface area of 3.0 On ⁇ Zg or more. It is characterized by the following. Further, it is characterized in that its molar extinction coefficient at a wavelength of 360 nm is 0.6 LXmo 1 ⁇ cm or less.
  • n and n each independently represent an integer of 1 to 3, and Z 1 represents a single bond or a divalent organic group.
  • the method for producing the bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) according to the present invention is based on the bis-fluorinated fluoric acid compound (II 1 ) as a raw material, and is prepared by using an aliphatic solvent in an organic solvent. It is characterized in that bis-fluorinated fluoric acid compound ( ⁇ 1 ) is dehydrated using rubonic anhydride.
  • the organic solvent it is preferable to use an aromatic hydrocarbon and / or an aliphatic hydrocarbon. This is because the use of an aliphatic carboxylic acid anhydride can appropriately suppress the progress of an excessive reaction and enable a highly reproducible reaction.
  • the treatment after the reaction is completed it is preferable to crystallize the desired product by adding a poor solvent.
  • a reverse reaction may occur in which a dicarboxylic acid is generated from the anhydride. By crystallizing, it is possible to obtain a bis-fluorinated phthalic anhydride having a large specific surface area and excellent solubility.
  • the method for producing the bis-fluorinated phthalonitrile compound (V), which is a starting compound of the compound in which the Z 1 group is a divalent organic group comprises: III) and the compound (IV), wherein the amount of the fluorinated phthalonitrile compound (II) is excessive relative to the compound (IV), and the difference in solubility in the organic solvent after the condensation reaction. Is used to separate the bis-fluorinated phthalonitrile compound (V) from the remaining fluorinated phthalonitrile compound (II).
  • p represents an integer of 2 to 4
  • Z 2 represents a divalent organic group
  • m and n each independently represent an integer of 1 to 3.
  • the production method of Z 1 group is a divalent organic radical
  • der bis fluorinated phthalic anhydride (I 2) is a fluorine-containing phthalonitrile derivative ( ⁇ ) is condensed with compound (IV) to form a bis-fluorinated phthalonitrile compound (V), and the bis-fluorinated phthalic acid ( ⁇ 2 ) obtained by hydrolyzing the compound is dehydrated.
  • the amount of the fluorinated phthalonitrile derivative (III) is assumed to be excessive with respect to the compound (IV).
  • the residual fluorine-containing phthalonitrile derivative is utilized by utilizing the difference in solubility in the organic solvent. It separates bis-fluorinated phthalonitrile compound (V) from hydrogenated phthalonitrile derivative (III), and converts bis-fluorinated phthalic acid compound (II 2 ) using aliphatic carboxylic anhydride in an organic solvent. It is characterized by dehydration.
  • the polyamic acid of the present invention represented by the following formula (VII) is characterized in that it is produced using the above bisfluorinated phthalic anhydride and the diamine compound (VI) as raw materials.
  • polyimide of the present invention represented by the following formula (VIII) is characterized by being produced using the above polyamic acid (V 10) as a raw material.
  • bis fluorinated phthalic anhydride of the present invention bis fluorinated phthalic acid compound ([pi 1) as a starting material can be prepared by the following scheme.
  • bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) is synthesized by dehydrating a bis-fluorinated phthalic acid compound (II 1 ) and trapping the resulting water molecules with an aliphatic carboxylic anhydride. The reaction is performed in the presence of a suitable organic solvent.
  • Z 1 represents a single bond or a divalent organic group
  • examples of the divalent organic group include the following. That, 0, S, SO, S0 2 2 divalent atoms group such as, following Ariru group
  • the aryl group may be substituted with a group selected from the group consisting of octylogen, methyl and trifluoromethyl. ];
  • the aryloxy group may be substituted with a group selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group and a trifluoromethyl group. ];
  • the arylthio group may be substituted with a group selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group and a trifluoromethyl group. ].
  • the Z 1 group is preferably a divalent organic group, and particularly preferable are the following groups.
  • ⁇ to ⁇ 4 each independently represent an oxygen atom or a sulfur atom, but preferably all are oxygen atoms.
  • halogen atom a fluorine atom and Z or a fluorine atom are preferable, and a fluorine atom is more preferable.
  • n and n may be different numbers from each other However, the same number is preferred.
  • the “aliphatic carboxylic acid anhydride” used in the present invention is capable of capturing water molecules generated by dehydration of bis-fluorinated fluorinated compound (II 1 ).
  • acetic anhydride examples thereof include acetic anhydride, propionic anhydride, co-octanoic anhydride, and maleic anhydride, and acetic anhydride can be suitably used.
  • the “organic solvent” of the present invention is a bis-fluorinated phthalic acid compound (II
  • the “organic solvent” used in the present invention does not include the “aliphatic carboxylic anhydride”.
  • Examples of such an "organic solvent” include, for example, benzene as an aromatic carbon, benzene; substituted benzene such as toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, propylbenzene, cumene, butylbenzene, and tetralin; Straight-chain aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, nonane, decane and dodecane; cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and decalin; Dialkyl ethers having 3 or more carbon atoms in the alkyl group include propyl ether and butyl ether; and ketones include methylethyl ketone and acetophenone. Among them, it is preferable to use an aromatic hydrocarbon and / or an aliphatic hydrocarbon, and an aromatic hydrocarbon is more preferable.
  • the reaction is carried out in such a manner that the organic solvent and the starting compound “bis-fluorinated phthalic acid compound (IIJ and“ aliphatic carboxylic anhydride j ”are mixed and the dehydration reaction does not proceed excessively, but the reaction efficiency does not cause a problem. It is preferred that the temperature be gradually increased.
  • Concentration for the organic solvent of bis fluorinated phthalic acid compound at the start of the reaction is, 0. 0 5 ⁇ 0. 7 g ZmL preferably, more preferably. A 0. 0 7 ⁇ 0. 4 gZmL. If the concentration is less than 0.05 g / mL, the reaction efficiency may be poor.
  • the amount of the aliphatic carboxylic acid anhydride, 3-2 0 molar equivalents are preferred with respect to bis fluorinated phthalates (II x), more preferably from 5 to 5 molar equivalents. If the amount is less than 3 molar equivalents, the reaction efficiency may still be poor.If the amount exceeds 20 molar equivalents, the reaction may proceed excessively. This is because the solubility in the acid anhydride is high, so that the recovery becomes difficult.
  • the appropriate reaction temperature is not particularly limited since it varies depending on the organic solvent used, the starting compound, and the like, but is usually 50 to 200 ° C.
  • the reaction time also varies depending on the organic solvent used, the reaction temperature, and the like, and is not particularly limited, but is generally 1 to 10 hours.
  • reaction solution After completion of the reaction, it is preferable to cool the reaction solution to about 10 to 70 ° C., and then add a poor solvent to crystallize bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) as a target compound. If water is used in the post-treatment, the anhydride structure may be cleaved.
  • a bisfluorinated phthalic anhydride (I) crystallized by adding a poor solvent after carrying out the reaction under the above reaction conditions. This is because 1 ) has a large specific surface area and excellent solubility, and is highly convenient as a starting material compound in the next and subsequent steps.
  • the “poor solvent” used herein is not particularly limited as long as it can crystallize the desired compound, bis-fluorinated fluoric anhydride (I 1 ).
  • hexane, heptane, octane, Aliphatic hydrocarbons such as nonane, decane and dodecane can be used, and may be selected according to the properties of the target compound.
  • the obtained crystals may be filtered and then dried. Before drying, washing with a solvent having low solubility in bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) and a low boiling point may be carried out.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention obtained by the above method (I has the following properties. That is, its specific surface area is 3.Om 2 g or more. It is easy to dissolve, and in the case of mass-scale synthesis at the plant level, it is possible to make the next step efficient, so that the specific surface area is more preferably 3.5 m 2 / g or more, and more preferably 4.0 m 2 / g.
  • the specific surface area can be measured by a general BET measurement method.
  • the molar extinction coefficient of the bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) according to the present invention is 0.6 L / mo 1 ⁇ cm or less at a wavelength of 360 nm. If the value exceeds 0.6 LZ mo 1 'cm, the polyimide as a final product is also colored, and there is a possibility that an adverse effect may appear particularly when used as an optical material. Therefore, the preferred value of the molar absorption coefficient is 0.5 L / mo 1 ⁇ cm or less, and more preferably 0.4 L / mol-cm or less.
  • bi scan fluorinated phthalates is prepared starting compound (II 1), bis-containing off Z 1 group is a divalent organic group Tsu
  • the elemental phthalic acid compound (II 2 ) can be produced according to the following scheme.
  • p represents an integer of 2 to 4
  • Z 2 represents a divalent organic group in the definition of Z 1
  • m and n each independently represent an integer of 1 to 3.
  • m and n may be different, and in that case, two kinds of compounds (III) having different values of p may be used as raw materials. However, in that case, it is difficult to purify the bis-fluorinated phthalonitrile compound (V). Therefore, it is preferable to use a single compound (III) and to use a compound (V) in which the values of m and n are the same. Are synthesized.
  • Specific examples of Z 2 include the same ones as the specific examples of the divalent organic group in Z 1 described above.
  • a side reaction may occur in which the one-to-one condensed compound of compounds (III) and (IV) condenses with compound (V) instead of compound (III). Therefore, in order to suppress such a side reaction, it is necessary to use the compound (III) in excess.
  • the amount of the compound (III) used is preferably 8 to 50 molar equivalents (more preferably, 15 to 30 molar equivalents) relative to the compound (IV). If the compound (III) is used in an excessively large amount, the purification step becomes more complicated than the effect of suppressing side reactions (see JP-A-6-16615).
  • the reaction in the first step of the above scheme is preferably carried out by dropping a solution of the compound (IV) into a solution of the compound (III). By allowing the reaction to proceed in a state where compound (III) is always present in excess, side reactions can be more efficiently suppressed.
  • the solvent used here can dissolve the raw material compounds and does not inhibit the reaction. 4 008829
  • ketones such as methyl isopropyl ketone and methyl isobutyl ketone
  • fatty acid esters such as ethyl acetate and isopropyl acetate
  • nitriles such as benzonitrile
  • a basic compound to the reaction system in order to promote the reaction.
  • a basic compound include fluorides of alkali metals such as sodium fluoride and potassium fluoride; fluorides of alkaline earth metals such as calcium fluoride and magnesium fluoride; trimethylamine, triethylamine And other tertiary amines.
  • the reaction temperature when the solution of the compound (IV) is added dropwise is not particularly limited, but heating is preferably performed to promote the reaction, and a preferable reaction temperature is 40 to 100 ° C. If the temperature rises excessively due to the progress of the reaction, the temperature may be kept low during the dropping, and the temperature may be raised after the dropping. It is also important to adjust the reaction temperature so that it does not greatly exceed the boiling point of the solvent used.
  • reaction time varies depending on the type of raw materials used, the solvent, the reaction temperature, etc., but is generally 1 to 24 hours.Specifically, the completion of the reaction is confirmed by thin layer chromatography or the like. Then, post-processing may be started.
  • reaction solution After completion of the reaction, the reaction solution is cooled to at least room temperature, and if a basic compound is precipitated, it is removed by filtration or the like. Further, in order to remove the basic compound, it is preferable to wash the reaction solution several times with an aqueous solvent.
  • the solvent is distilled off.
  • the residue is mainly the raw material compound (III) and the target compound (V).
  • the target compound bis-fluorinated phthalonitrile compound (V) is preferentially obtained by adding an organic solvent to the residue. That is, the “organic solvent” used in the present invention has excellent solubility in the compound (in) but low solubility in the compound (V) (preferably, substantially dissolves the compound (V) at room temperature). Do not).
  • unsubstituted aromatic hydrocarbons such as benzene; substituted aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aromatic hydrocarbons such as and / or chain aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; Cyclic aliphatic hydrocarbons such as xane; and aliphatic hydrocarbons such as.
  • the precipitated target compound is separated by filtration, etc., and then purified by general purification such as recrystallization. It may be subjected to a step.
  • the temperature is once raised to the reflux temperature to substantially dissolve the target compound (V), and then slowly cooled to room temperature to recover the target compound (V). It can also be crystallized. According to the method, a target compound having higher purity can be easily obtained.
  • the obtained bis-fluorinated phthalonitrile compound (V) is then converted to a bis-fluorinated phthalic acid compound (II 2 ) by hydrolysis.
  • a hydrolysis reaction is carried out under an acidic condition because a fluorine atom group may be attacked if carried out under a basic condition.
  • the detailed reaction conditions are not particularly limited, for example, an organic acid which is liquid at room temperature such as formic acid, acetic acid or propionic acid is used as a solvent, and an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid is added. Let react for 0.1 to 40 hours.
  • the obtained bis-fluorinated phthalic acid compound (II 2 ) can be converted to bis-fluorinated phthalic anhydride by the above-mentioned dehydration reaction.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride (I 1 ) of the present invention can be converted into a polyamic acid (VII) according to the following scheme.
  • Ha 1 represents a halogen atom (preferably a fluorine atom and Z or a fluorine atom or a fluorine atom), and Q represents an integer of 1 to 3.
  • X are not limited to the above formulas, but include the following. 2,4-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 2,4-diaminodulene, 4- (1H, 1H, 11H-eicosafluoroundecanoxy) -1,3-diaminobenzene, 4- (1H, 1H 1-, 3-diaminobenzene, 4- (1H, 1H-perfluoro-butoheptanoxy) -1,3-diaminobenzene, 4- (1H, 1H- 1,3-diaminobenzene, 4-pentafluorophenoxy-1,3-diaminobenzene, 4- (2,3,5,6-tetrafluorophenoxy) ) -1,3 diaminobenzene, 4- (4-fluorophenoxy) -1,3-diaminobenzene, 4_ (m, lH, 2H, 2H-perfluoro
  • screw Sodium phthalic anhydride (I and the diamine compound (VI) may be dissolved in a solvent and reacted at 20 to 50 ° C. (preferably room temperature) for 2 to 7 days (see JP-A-6-19).
  • the solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the compounds (I 1 ) and (VI) appropriately and does not inhibit the reaction.
  • N-methylpyrrolidone, an amide such as dimethylformamide or dimethylacetamide can be used After completion of the reaction, it may be purified, but can be used as it is as a varnish component or the varnish itself.
  • the solution containing the polyamic acid (VII) of the present invention When used as a varnish, it may be applied as it is on a base by spin coating or the like.
  • the base used here is not particularly limited, for example, when manufacturing an optical product, a plastic material such as polyimide resin or polyamide resin; quartz glass; multi-component glass; Silicon can be used in wiring board products.
  • the varnish After the varnish is applied on the base, it is generally dried by heating at 50 to 500 ° C for 1 to 12 hours to obtain polyimide (VI), depending on the amount of application and the like. .
  • This drying is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, and the temperature is preferably gradually increased to suppress uneven drying.
  • the polyimide (VIII) of the present invention thus obtained is of high quality with reduced coloring, and is particularly useful as an optical material.
  • the precipitated crude target compound was separated by filtration and recrystallized with 40 OmL of a 10% by mass aqueous acetone solution.
  • the purity of the crystals was 98.7%.
  • the same recrystallization step was repeated again, and the obtained crystals were dried at 100 ° C. for 5 hours to obtain 43.0 g of the target compound (yield: 75%).
  • the purity of the finally obtained target compound was 99.7%.
  • the purity of the target compound was measured by liquid chromatography under the following conditions.
  • the specific surface area was measured using the BET measurement method (NONA2000 manufactured by Quantachromc). Table 1 shows the results.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention has a large specific surface area as compared with the conventional one, so that it can be rapidly dissolved in a solvent. It has been demonstrated that can be increased.
  • Test example 2
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention has reduced coloring compared to the conventional one. Therefore, the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention is characterized by Production Example 5 Production of Polyamic Acid According to the Present Invention, which was found to be useful as an intermediate for the synthesis of optical materials
  • HLC-8220GPC manufactured by Toso Corporation
  • the polyamic acid solution obtained in Production Example 5 was spin-coated on a silicon substrate having a diameter of 4 inches, and heated at 70 ° C for 2 hours, at 160 ° C for 1 hour, and at 250 ° C for 3 hours in a nitrogen atmosphere. A polyimide film was formed on the silicon substrate by heating for 0 minute and 1 hour at 350 ° C. Comparative Production Example 4 Production of polyimide
  • a polyimide film was formed in the same manner as in Production Example 6 except that the polyamic acid solution obtained in Comparative Production Example 3 was used. However, the obtained film was clearly colored yellower than that obtained in Production Example 6 above.
  • the conventional bis-fluorinated phthalic anhydride has a relatively small specific surface area, but the present invention has a large specific surface area, so that the dissolution time in a solvent is reduced. I was able to.
  • the reason is not necessarily clear, but a polyamic acid having a higher molecular weight than the conventional one is used. can get. Therefore, the molecular weight of the final product, polyimide, also increases, and as a result, it becomes possible to produce a product with high mechanical strength.
  • the method for producing a fluorinated phthalonitrile compound according to the present invention can be applied to a large-scale synthesis at a plant level and does not require a distillation and removal step of an excessively used raw material compound in the purification step, thus enabling efficient production. It is very useful industrially.
  • the bis-fluorinated phthalic anhydride of the present invention has a high specific surface area and thus has excellent solubility, and is also suitable for mass production at a plant level.
  • the coloring is reduced, the coloring of the final product, polyimide, is similarly suppressed. Therefore, the bis-fluorinated fluoric anhydride of the present invention is excellent as an intermediate material for optical materials, wiring board materials, photosensitive materials, liquid crystal materials, and the like, and the production method thereof is extremely useful in industry.

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Description

• 明細書
ビス含フッ素フタル酸無水物、 およびその製造方法 技術分野
本発明は、 光学材料等の中間原料として有用なビス含フッ素フタル酸無水物と その製造方法に関するものである。 背景技術
高度にフッ素置換されたポリイミドは、 光学材料, 配線基板材料, 感光材料や 液晶材料等として有用である。 このポリイミドは、 フッ素置換されたビスフタ口 二トリル化合物を加水分解してビスフタル酸化合物とし、 これを脱水してビスフ タル酸無水物とした後にジァミン化合物と縮合してポリアミド酸とし、 更に脱水 することによって製造される。 ところがこの製造工程には、 特に工業的に大量合 成するに当たって、 様々な問題点がある。
例えば、 ポリイミドの合成中間体であるビスフタロニトリル化合物としては、
1 , -ビス(3, 4-ジシァノ -2, 5, 6-トリフルォロフエノキシ)テトラフルォ口ベンゼ ン (以下、 「10 FEDN」 という) が、 優れたポリイミドを製造できるものとし て知られている。 この化合物を得るには、 一般的には下記合成経路に従い、 3, 4, 5, 6-テトラフルオロフ夕ロニトリル(以下、 「TFPN」 という) とテ卜ラフ ルォロハイドロキノン (以下、 「TFHQ」 という) を原料として使用する。
Figure imgf000003_0001
上記合成経路によれば、 理論的には、 TFHQに対して 2当量の TFPNを反 応させればよいはずである。 しかしそれでは、 下に示す副反応が起こる。 即ち、 TFPNと TFHQとの 1対 1縮合物が、 以下に示す様に T F P Nではなく目的 化合物である 10 FEDNと反応してしまい、 目的化合物 (10 FEDN) の収 率と純度が極度に低下するという問題があった。
Figure imgf000004_0001
そこで、 特開平 6— 1 6 6 1 5号公報に記載の技術では、 T F H Qに対して T F P N等を 8モル当量以上使用することによって、 高純度のビス含フッ素フタ口 二トリル化合物を得ることに成功している。 また、 特開平 8— 3 3 3 3 2 2号公 報に記載されているビス含フッ素フタロニトリル化合物の製造方法は、 やはり T F P Nを過剰に用いるものであるが、 溶媒として水に難溶性のものを使用するこ とによって、 精製の容易化を図っている。
これら従来技術で採用されている精製工程では、 反応液中未反応のまま過剰に 残存している T F P N等の原料化合物を蒸留により除去した上で、 カラムクロマ トグラフィ一により目的化合物を精製している。 ところが、 目的化合物である 1 0 F E D Nは熱に弱いため、 精製工程では過剰に温度を上げることができない。 その一方で、 原料化合物である T F P Nの融点は 8 7 °Cであり常温で固体である ので、 蒸留除去するには減圧の必要がある。 そのため、 従来技術によって含フッ 素フタロニ卜リル誘導体を製造する場合には、 その精製工程で減圧蒸留を行なう 必要があり、 プラントレベルでの大量生産に適した方法ではなかった。 しかも、 当該精製工程における減圧蒸留では、 上述した通り温度を上げることができない ため、 原料化合物が留去されるに伴って 1 0 F E D N等が固結するという問題も あった。 , そこで、 ビス含フッ素フタロニトリル化合物の製造における精製工程では、 蒸 留を回避する方法が求められていた。 しかし、 蒸留以外の精製方法であるカラム クロマトグラフィー等では、 やはり設備費用等の問題がある。 従って、 ビス含フ ッ素フタロニ卜リル化合物の大量合成における精製は、 再結晶法によるのが理想 的である。
ところが通常の有機合成化学分野の常識によれば、 不純物 (特に、 当該化合物 と構造が似通った不純物) が少ないほど化合物は結晶化し易く、 逆にいえば、 目 的化合物との共通構造を有する原料化合物が不純物として反応系に大量に存在す ると、 目的化合物の再結晶精製は困難となる。 従って、 原料化合物が反応終了後 にも反応系に過剰に残存しているビス含フッ素フタロニトリル化合物の製造にお いては、 その精製工程に再結晶法を応用するのは困難と考えられていた。
また、 ビスフ夕ル酸化合物を脱水してビスフタル酸無水物を製造する工程にも 問題がある。 斯かる脱水反応は公知のものを応用することが考えられ、 その様な 公知例として特公昭 5 1 - 2 3 4 9 8号公報に記載の実施例には、 2, 3, 3', 4'-およ び 3, 4, 3,, 4'-ビフエニルテトラカルボン酸の混合物に無水酢酸のみを加えて加熱 し、 ビフエ二ルテトラカルボン酸無水物を得る方法が記載されている。 同じく特 開昭 6 2— 1 1 6 5 7 2号公報に記載の技術では、 無水酢酸を溶媒として 3, 4, 3', 4'-ビフエニルテトラカルボン酸無水物を製造しているが、結晶サイズを増 犬させることによる取扱い性の向上と着色成分の減少を目的として、 原料化合物 である 3, 4, 3', 4,-ビフエ二ルテトラカルボン酸の濃度を規定している。
しかし、 これら特許文献の方法を、 そのままビス含フッ素フタル酸無水物の製 造に応用すると、副反応が生じる等の理由によって収率が低下するばかりでなく、 目的化合物が着色する場合がある。 これは、 原料化合物であるビス含フッ素フタ ル酸化合物は無水酢酸や酢酸に対して極めて高い溶解性を示すため反応が過剰に 進行し、 1分子内の隣接する力ルポキシル基間で脱水反応が起こるべきところ、 原料化合物間で脱水反応が生じることが原因の一つと考えられる。 一方、 斯かる 副反応を抑制するために、 特開昭 6 2 - 1 1 6 5 7 2号公報に記載の技術の様に 無水酢酸中の原料化合物濃度を低下させると、 目的化合物の精製が困難になり回 収時のロスが大きくなる。 更に、 当該技術では、 効果向上のために脱水反応に先 立つて有機溶媒で接触処理する必要がある。
高度にフッ素置換されたフ夕ル酸を脱水して含フッ素フ夕ル酸無水物を得る方 法は、 例えば特開平 2— 3 0 6 9 4 5号公報に記載されている。 即ち、 当該文献 には、 テトラフルオロフタル酸をキシレンやトルエン等の有機溶媒の存在下で加 熱することによって、 テトラフルオロフタル酸無水物を得る方法が開示されてい る。 しかし、 当該方法をビス含フッ素フ夕ル酸無水物の製造に応用した場合、 原 料化合物であるビス含フッ素フタル酸化合物はキシレン等に対する溶解性が比較 的低いため、 キシレン等のみを使用すればスラリー反応とならざるを得ず、 反応 に時間がかかり過ぎたり高純度の目的化合物が得られないおそれがある。従つて、 当該方法をビス含フッ素フ夕ル酸無水物の大量合成方法として採用することはで きない。
一方、 特許第 3 1 3 0 6 5 3号公報には、 ビス含フッ素フ夕ル酸無水物の合成 方法が記載されている。 当該方法では、 塩化チォニル等の溶媒中でビス含フッ素 フタル酸化合物を加熱することにより脱水を行なっており、 一定の成果を収めて いる。 ところが、 当該反応はスラリー状態で行なうため、 反応スケールや原料口 ットにより反応時間が大きく異なるなど、 僅かな条件の相違で最適な反応条件に 違いが生じる。また、塩化チォニル等、反応性が極めて高い脱水剤を用いるため、 目的化合物が着色して高品質の製品が得られ難い。 更に、 当該反応により得られ るビス含フッ素フタル酸無水物は比表面積が小さく、 溶解性が充分でないという 問題もある。 上述した様に、 高度にフッ素置換されたポリイミドの合成中間体であるビス含 フッ素フタロニトリル化合物とビス含フッ素フタル酸無水物の合成方法は知られ ており、 また、 その合成に応用可能とも思われる方法も知られていた。
しかし、 従来方法では効率が悪くプラントレベルの大量合成にまで実施規模を 拡大することは困難であった。 また、 従来方法で得られるビス含フッ素フタル酸 無水物は、 比表面積が小さく溶解性に劣るため、 次工程での効率が低下するおそ れがある。 更に、 特に最終生成物であるポリイミドを光学材料として用いる場合 には着色が問題となるため、 合成中間体の着色をより一層低減することが重要と なる。
そこで、 本発明が解決すべき課題は、 従来化合物に比して着色が少ない上に溶 解性にも優れたビス含フッ素フタル酸無水物とその製造方法を提供することにあ る。 更に、 本発明では、 当該製造方法の原料化合物であるビス含フッ素フタロニ トリル化合物とビス含フッ素フタル酸無水物の製造方法、 並びに当該ビス含フッ 素フタル酸無水物から製造されるポリアミド酸とポリイミドを提供する。 発明の開示
本発明者らは、 上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、 適切な有機溶 媒の存在下で特定の酸無水物を用いて脱水すれば、 ポリイミドの合成中間体とし て優れた特性を有するビス含フッ素フタル酸無水物が効率よく得られることを見 出して本発明を完成した。
即ち、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は、 下記式 (I 1) で表されるビ ス含フッ素フタル酸無水物であって、 その比表面積が 3 . O n^Z g以上である ことを特徴とする。 また、 波長 3 6 0 nmにおけるそのモル吸光係数は、 0 . 6 LXm o 1 · c m以下であることも特徴とする。
Figure imgf000007_0001
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して 1〜3の整数を示し、 Z 1は単結合ま たは 2価の有機基を示す。]
本発明に係るビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) の製造方法は、 ビス含フッ 素フ夕ル酸化合物 (I I 1) を原料とするものであって、 有機溶媒中で、 脂肪族力 ルボン酸無水物を用いてビス含フッ素フ夕ル酸化合物 (Π 1) を脱水することを 特徴とする。
Figure imgf000007_0002
[上記式中、 m, nおよび Z 1は、 前述したものと同義を示す。]
上記有機溶媒としては、 芳香族炭化水素および または脂肪族炭化水素を使用 することが好ましい。 脂肪族カルボン酸無水物を使用することによる過剰な反応 の進行を適度に抑制し、 再現性の高い反応を可能にできるからである。 また、 反 応が終了した後の処理では、 貧溶媒を加えることによって目的物を晶出させるこ とが好ましい。 水を使用する後処理では無水物からジカルボン酸が生じる逆反応 が起こる可能性があり、 また、 上記反応を進めた上で当該方法により目的化合物 を晶出させれば、 比表面積が大きく、 卓越した溶解性を示すビス含フッ素フタル 酸無水物を得ることができるからである。
上記ビス含フッ素フタル酸化合物 (Π1) のうち、 Z1基が 2価の有機基である ものの原料化合物であるビス含フッ素フタロニトリル化合物(V)の製造方法は、 含フッ素フタロニトリル化合物(III) と化合物(IV)を縮合するものであって、 含フッ素フタロニトリル化合物 (ΠΙ) の量を化合物 (IV) に対して過剰なもの とし、 且つ、 縮合反応後、 有機溶媒に対する溶解度の差を利用して、 残存する含 フッ素フタロニトリル化合物(I Π)からビス含フッ素フタロニトリル化合物(V) を分離することを特徴とする。
Figure imgf000008_0001
[上記式中、 pは 2〜4の整数を示し、 Z2は 2価の有機基を示し、 mおよび n は互いに独立して 1〜 3の整数を示す。]
また、 ビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) のうち、 Z1基が 2価の有機基であ るビス含フッ素フタル酸無水物 (I 2) の製造方法は、 含フッ素フタロニトリル 誘導体(ΠΙ)と化合物(IV)を縮合してビス含フッ素フタロニトリル化合物(V) とし、 更にこれを加水分解して得たビス含フッ素フタル酸 (Π2) を脱水するも のであって、
Figure imgf000008_0002
[上記式中、 p, Z2, mおよび nは前述したものと同義を示す。]
含フッ素フタロニトリル誘導体 (III) の量を化合物 (IV) に対して過剰なも のとし、 縮合反応後、 有機溶媒に対する溶解度の差を利用して、 残存する含フッ 素フタロニトリル誘導体(III) からビス含フッ素フタロニトリル化合物 (V) を 分離するものであり、 且つ有機溶媒中で、 脂肪族カルボン酸無水物を用いてビス 含フッ素フタル酸化合物(II2)を脱水することを特徴とすることを特徴とする。 更に、 下記式 (VII) で表される本発明のポリアミド酸は、 上記ビス含フッ素 フタル酸無水物とジァミン化合物(VI)を原料として製造されることを特徴とす る。
Figure imgf000009_0001
[上記式中、 m, n, Z1および Xは前述したものと同義を示す。]
また、下記式(VIII)で表される本発明のポリイミドは、上記ポリアミド酸(V 10 を原料として製造されることを特徴とする。
Figure imgf000009_0002
[上記式中、 m, n, Z1および Xは前述したものと同義を示す。] 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の実施形態とその効果について説明する。
本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は、 ビス含フッ素フタル酸化合物 (Π1) を原料として、 下記スキームにより製造することができる。
Figure imgf000010_0001
[上記式中、 m, nおよび Z1は、 前述したものと同義を示す。]
上記スキームは、 ビス含フッ素フ夕ル酸化合物 (II1) を脱水し、 生じた水分 子を脂肪族カルボン酸無水物で捕捉してビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) を 合成するものであり、 適切な有機溶媒の存在下で反応を行なう。
上記式中、 Z1は単結合または 2価の有機基を示し、 2価の有機基としては、 例えば以下のものを例示することができる。 即ち、 0, S, SO, S02等の 2 価原子基;以下のァリール基
Figure imgf000010_0002
[上記ァリール基は、八ロゲン原子, メチル基およびトリフルォロメチル基よりな る群から選択される基により置換されていてもよい。 ] ;
以下のァリ一ルォキシ基 一 o o- 一 o- 'ο—
Figure imgf000011_0001
[上記ァリールォキシ基は、ハロ ン原子, メチル基およびトリフルォロメチル基 よりなる群から選択される基により置換されていてもよい。 ] ;
以 のァリール オ基
Figure imgf000011_0002
[上記ァリ一ルチオ基は、ハロゲン原子, メチル基およびトリフルォロメチル基よ りなる群から選択される基により置換されていてもよい。]などを挙げることがで きる。
Z 1基としては 2価の有機基が好ましく、 特に好ましいものは、 以下の基であ る。
"Y1
Figure imgf000011_0003
[上記式中、 ェ〜丫4はそれぞれ独立して酸素原子または硫黄原子を示すが、 好 ましくは全て酸素原子とする。]
また、 ハロゲン原子としては、 フッ素原子および Zまたはフッ素原子が好まし く、 より好ましくはフッ素原子である。
本発明に係る化合物の定義において、 mと nは互いに異なる数であってもよい が、 好適には同数がよい。
本発明で使用される 「脂肪族カルボン酸無水物」 は、 ビス含フッ素フ夕ル酸化 合物 (I I 1) の脱水により生じた水分子を捕捉できるものであって、 本発明に係 る反応を阻害しないものであれば特に制限されないが、 例えば無水酢酸, 無水プ ロピオン酸, 無水コ八ク酸, 無水マレイン酸を挙げることができ、 無水酢酸を好 適に使用することができる。
本発明の 「有機溶媒」 は、 原料化合物であるビス含フッ素フタル酸化合物 (I I
' ) に対して適度な溶解能を有し、 且つ脂肪族カルボン酸無水物による過剰な脱 水反応を適度に抑制できるものを使用する。従って、本発明で用いる 「有機溶媒」 には「脂肪族カルボン酸無水物」は含まれない。 この様な「有機溶媒」 としては、 例えば、 芳香族炭^ fヒ水素として、 ベンゼン; トルエン, キシレン, メシチレン, ェチルベンゼン, プロピルベンゼン, クメン, ブチルベンゼン, テトラリン等の 置換ベンゼンなど;炭素数 6以上の脂肪族炭化水素として、へキサン,ヘプ夕ン, オクタン, ノナン, デカン, ドデカン等の直鎖状脂肪族炭化水素;シク口へキサ ン, デカリン等の環状脂肪族炭化水素など;少なくとも一方のアルキル基の炭素 数が 3以上のジアルキルエーテルとしてプロピルエーテル, ブチルエーテルな ど;ケトンとしてメチルェチルケトン, ァセトフエノンなどを挙げることができ る。 これらの中で芳香族炭化水素および/ "または脂肪族炭化水素を用いるのが好 ましく、 芳香族炭化水素がより好ましい。
反応は、 「有機溶媒」, 原料化合物である 「ビス含フッ素フタル酸化合物(I I J および 「脂肪族カルボン酸無水物 j を混合し、 過剰に脱水反応が進行しない一方 で反応効率が問題とならない程度で徐々に昇温することが好ましい。
反応開始時におけるビス含フッ素フタル酸化合物 (Π 1) の有機溶媒に対する 濃度は、 0 . 0 5〜0 . 7 g ZmLが好ましく、.より好ましくは 0 . 0 7〜0 . 4 gZmLである。 0 . 0 5 g/mL未満では反応効率が劣る場合があり、また、
0 . 7 g/mLを超えると分子間での脱水反応が起こり易くなり得るからである。 また、 脂肪族カルボン酸無水物の添加量は、 ビス含フッ素フタル酸化合物 (I I x) に対して 3〜2 0モル当量が好ましく、 より好ましくは 5〜1 5モル当量で ある。 3モル当量未満ではやはり反応効率が劣る場合があり、 2 0モル当量を超 えると反応が過剰に進行するおそれがあり、 また、 目的化合物の脂肪族カルボン 酸無水物に対する溶解性が高いため、 回収が困難になるからである。 適切な反応温度は、 使用する有機溶媒や原料化合物などによっても異なるので 特に制限されないが、 通常は 50〜200°Cにする。 また、 反応時間も使用する 有機溶媒等や反応温度などにより異なり特に制限されないが、 一般的には 1〜 1 0時間とする。
反応終了後は、 反応液を 10〜70°C程度まで冷却した後、 貧溶媒を加えて目 的化合物であるビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) を晶出させることが好まし レ^ 後処理で水を使用すると無水物構造が開裂するおそれがあるからであり、 ま た、 上記反応条件で反応を行なった後に貧溶媒を加えて晶出させたビス含フッ素 フタル酸無水物 (I 1) は、 比表面積が大きく溶解性に優れたものになり、 次ェ 程以降の原料化合物として利便性が高いからである。
ここで使用される 「貧溶媒」 は、 目的化合物であるビス含フッ素フ夕ル酸無水 物 (I 1) を晶出させ得るものであれば特に制限されないが、 例えばへキサン, ヘプタン, オクタン, ノナン, デカン, ドデカン等の脂肪族炭化水素を使用する ことができ、 目的化合物の性質等に応じて選択すればよい。
得られた結晶は、 濾別した後に乾燥すればよい。 また、 乾燥前にビス含フッ素 フタル酸無水物 (I 1) に対する溶解性が低く且つ低沸点の溶媒で洗浄してもよ い。
以上の方法によって得られる本発明のビス含フッ素フタル酸無水物(I は、 以下の特性を享有する。 即ち、 その比表面積は 3. Om2 g以上である。 比表 面積が大きいほど溶媒に溶解し易くなり、 特にプラントレベルの大量合成におい ては、 次工程を効率的にすることができる。 従って、 当該比表面積は、 3. 5m 2/g以上がより好ましく、 更に 4. 0m2/g以上が好ましい。 なお、 当該比表 面積は、 一般的な B E T測定法により測定することができる。
また、 本発明に係るビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) のモル吸光係数は、 波長 360 nmにおいて 0. 6 L/mo 1 · c m以下である。 当該値が 0. 6LZ mo 1 'cmを超えると、最終生成物であるポリイミドも着色し、特に光学材料と して用いた場合に悪影響が表れるおそれがあるからである。 従って、 当該モル吸 光係数の好適値は 0. 5 L/mo 1 · cm以下であり、 更には 0. 4L/mo l - cm以下が好ましい。 本発明に係るビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1) の製造原料化合物であるビ ス含フッ素フタル酸化合物 (II1) のうち、 Z1基が 2価の有機基であるビス含フ ッ素フタル酸化合物 (II2) は、 下記スキームにより製造することができる。
Figure imgf000014_0001
[上記式中、 pは 2〜4の整数を示し、 Z2は Z1の定義中 2価の有機基を示し、 mおよび nは互いに独立して 1〜 3の整数を示す。]
上記式中、 mと nは相違していてもよく、 その場合には、 pの値が異なる 2種 の化合物 (III) を原料とすればよい。伹し、 その場合にはビス含フッ素フタロニ トリル化合物 (V) の精製が難しくなるため、 好適には単一の化合物 (III) を用 いて、 mと nの値が同数である化合物 (V) を合成する。 また、 具体的な Z2と しては、 上記で説明した Z1のうち 2価有機基の具体例と同様のものを挙げるこ とができる。
上記スキームの第一段階では、 化合物 (III) と (IV) との 1対 1縮合化合物 が、化合物(III)ではなく生成した化合物(V)と縮合する副反応が起こり得る。 そこで、 斯かる副反応を抑制するために、 化合物 (III) を過剰に使用する必要が ある。 この場合、 使用する化合物 (III) の量は、 化合物 (IV) に対して 8〜5 0モル当量 (より好適には、 15〜30モル当量) が好ましい。 化合物 (III) を あまりに過剰に用いると、 副反応の抑制効果以上に精製工程が煩雑になることに よる (特開平 6— 16615号公報を参照)。
上記スキームの第一段階の反応は、 化合物 (III) の溶液に、 化合物 (IV) の 溶液を滴下することにより行なうのが好ましい。化合物(III)が常に過剰に存在 する状態で反応を進行させることによって、 副反応をより効率的に抑制できるか らである。
ここで使用される溶媒は、 原料化合物を溶解でき且つ反応を阻害しないもので 4 008829
あれば特に限定されないが、 例えばメチルイソプロピルケトン, メチルイソプチ ルケトン等のケトン類;酢酸ェチル, 酢酸イソプロピル等の脂肪酸エステル類; ベンゾニトリル等の二トリル類を挙げることができる。
また、反応を促進するために塩基性化合物を反応系に添加することが好ましい。 この様な塩基性化合物としては、 例えば、 フッ化ナトリウム, フッ化カリウム等 のアルカリ金属のフッ化物;フッ化カルシウム, フッ化マグネシウム等のアル力 リ土類金属のフッ化物; トリメチルァミン, トリェチルァミン等の第三級ァミン 等を挙げることができる。
化合物(I V) の溶液を滴下する際の反応温度は特に制限されないが、 反応を促 進するために加熱することが好ましく、好適な反応温度は 4 0〜 1 0 0 °Cである。 反応の進行により温度が上がり過ぎる場合には、滴下中は温度を押さえ気味にし、 滴下後に温度を上げればよい。 また、 反応温度は、 使用する溶媒の沸点を大幅に 超えることがない様に調整することも重要である。
'反応時間は、 使用する原料の種類や溶媒、 反応温度等により変わるが、 一般的 には 1〜2 4時間であり、 具体的には薄層クロマトグラフィー等により反応の終 了を確認した上で後処理を開始すればよい。
反応終了後は、 反応溶液を少なくとも室温まで冷却し、 塩基性化合物が析出し た場合は、 これを濾過等によって除去する。 更に、 塩基性化合物を除去するため に、 反応溶液を水系溶媒で数回洗浄することが好ましい。
塩基性化合物を反応溶液から除去した後は、 溶媒を留去する。 残渣は、 主に原 料である化合物 (I I I) と目的化合物 (V) である。
本発明では、 斯かる残渣へ有機溶媒を加えることによって、 目的化合物である ビス含フッ素フタロニトリル化合物 (V) を優先的に得る。 つまり、 本発明で使 用する「有機溶媒」は、化合物(i n)に対する溶解能に優れる一方で、化合物(V) に対する溶解度が低いもの (好ましくは、 室温では実質的に化合物 (V) を溶解 しないもの)をいう。好適には、ベンゼン等の無置換芳香族炭化水素; トルエン, キシレン等の置換芳香族炭化水素;などの芳香族炭化水素および/またはへキサ ン,オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素;シクロへキサン等の環状脂肪族炭化水素; などの脂肪族炭化水素を使用する。
析出した目的化合物は濾過等により分離した後、 更に再結晶等の一般的な精製 工程に付してもよい。
また、 上記残渣に有機溶媒を加えた後、 一旦還流温度まで温度を上げて目的化 合物 (V) を実質的に溶解し、 その後室温までゆっくり冷却することによって、 目的化合物 (V) を再結晶することもできる。 当該方法によれば、 より純度の高 い目的化合物を簡便に得るこどができるからである。
得られたビス含フッ素フタロニトリル化合物 (V) は、 次いで、 加水分解によ りビス含フッ素フタル酸化合物 (I I 2) とする。 斯かる加水分解反応は、 塩基性 条件下で行なうとフッ素原子基が攻撃されるおそれがあるので、 酸性条件下で行 なう。 その詳しい反応条件は特に問わないが、 例えば、 ギ酸, 酢酸, プロピオン 酸等の室温で液体の有機酸を溶媒として、硫酸,塩酸, リン酸等の無機酸を加え、 2 0〜3 0 0 で0 . 1〜4 0時間反応させる。 そして、 得られたビス含フッ素 フタル酸化合物 (I I 2) は、 前述した脱水反応によって、 ビス含フッ素フタル酸 無水物とすることができる。
本発明のビス含フッ素フタル酸無水物 (I 1 ) は、 以下のスキームによりポリ アミド酸 (V I I) とすることができる。
Figure imgf000016_0001
[上記式中、 m, nおよび Z 1は、 前述したものと同義を示し、 Xは 2価の有機 基を示す。]
上記式中、 具体的な X ( 2価の有機基) としては、 前述した Z 1の具体例と同 様のものを挙げることができるが、好適な Xとしては、 例えば下記式(X 1 ) を、 より好ましくは下記式 (X 2) を例示することができる。
Figure imgf000017_0001
(X1) (x)
[上記式中、 「Ha 1」はハロゲン原子(好ましくはフッ素原子および Zまたはフ ッ素原子、 またはフッ素原子) を示し、 Qは 1〜3の整数を示す。]
或いは、 具体的な Xとしては、 上記式に限られず以下のものを挙げることができ る。 2, 4-ジァミノトルエン、 2,4-ジアミノキシレン、 2,4-ジァミノデュレン、 4 -(1H, 1H, 11H -エイコサフルォロウンデカノキシ)-1,3 -ジアミノベンゼン、 4 - (1H, 1H -パ一フルオロ- 1-ブ夕ノキシ) -1, 3 -ジァミノべンゼン、 4- (1H, 1H-パ一フ ルォ口-卜ヘプタノキシ) -1, 3-ジァミノベンゼン、 4- (1H, 1H-パ一フルォ口-卜ォク タノキシ) -1, 3-ジァミノベンゼン、 4 -ペン夕フルオロフエノキシ- 1,3 -ジァミノべ ンゼン、 4-(2, 3, 5, 6 -テトラフルオロフエノキシ) -1,3 ジァミノベンゼン、 4- (4 - フルオロフエノキシ) - 1,3 -ジァミノベンゼン、 4_(m,lH, 2H,2H -パーフルオロ- 1 - へキサノキシ) -1, 3 -ジァミノベンゼン、 4- (1H, 1H, 2H, 2H-パーフルオロ- 1-ドデカ ノキシ)-1, 3-ジァミノベンゼン、 P-フエ二レンジアミン、 2, 5 -ジァミノトルエン、 2, 3, 5, 6-テトラメチル -P-フエ二レンジァミン、 2, 5-ジァミノべンゾトリフルオラ ィド、 ビス(トリフルォロメチル)フエ二レンジァミン、ジアミノテトラ(トリフル ォロメチル)ベンゼン、ジァミノ(ペン夕フルォロェチル)ベンゼン、 2, 5 -ジァミノ (パーフルォ口へキシル)ベンゼン、 2, 5-ジァミノ(パーフルォロブチル)ベンゼン、 ベンジジン、 2, 2'-ジメチルベンジジン、 3, 3'-ジメチルベンジジン、 3,3'-ジメト キシベンジジン、 2,2'-ジメトキシベンジジン、 3, 3',5, 5'-テトラメチルベンジジ ン、 3, 3'-ジァセチルベンジジン、 2, 2'-ビス(トリフルォロメチル) -4, 4'-ジアミ ノビフエニル、 ォクタフルォロベンジジン、 3, 3'-ビス(トリフルォロメチ ル) - 4, 4'-ジアミノビフエニル、 4, 4'-ジアミノジフエ二ルエーテル、 4, 4'-ジアミ ノジフエニルメタン、 4, 4'-ジァミノジフエニルスルホン、 2, 2-ビス(P-アミノフ ェニル)プロパン、 3,3'-ジメチル -4, 4'-ジアミノジフエニルエーテル、 3, 3'-ジメ チル -4, 4' -ジアミノジフエニルメタン、 1,2-ビス(ァニリノ)ェタン、 2,2-ビス(p - ァミノフエニル)へキサフルォロプロパン、 1, 3-ビス(ァニリノ)へキサフルォロプ 口パン、 1,4_ビス(ァニリノ)ォク夕フルォロブタン、 1,5 -ビス(ァニリノ)デカフ ルォロペンタン、 1, 7-ビス(ァニリノ)テトラデカフルォロヘプタン、 2, 2-ビス(ト リフルォロメチル) -4, 4' -ジァミノジフエニルエーテル、 3, 3' -ビス(トリフルォロ メチル ) -4, 4' -ジアミノジフエエルエーテル、 3, 3' , 5, 5' -テトラキス(トリフルォ ロメチル) -4, 4' -ジアミノジフエ二ルエーテル、 3, 3' -ビス(トリフルォロメチ ル) - 4, 4' -ジァミノべンゾフエノン、 4, 4' ' -ジァミノ- p -テルフエニル、 1 , 4 -ビス (P -ァミノフエニル)ベンゼン、 P-ビス(4-ァミノ -2-トリフルォロメチルフエノキ シ)ベンゼン、 ビス(アミノフエノキシ)ビス(トリフルォロメチル)ベンゼン、 ビス (アミノフエノキシ)テトラキス(トリフルォロメチル)ベンゼン、 4, 4' ' ' -ジアミノ - p -クオ一ターフェニル、 4, 4' -ビス(P-アミノフエノキシ)ビフエニル、 2, 2-ビス [ 4 - (P-アミノフエノキシ)フエニル]プロパン、 4, 4' -ビス(3-アミノフエノキシフ ェニル)ジフエニルスルホン、 2, 2-ビス [4- (4-アミノフエノキシ)フエニル]へキサ フルォロプロパン、 2, 2 ビス [4- (3-アミノフエノキシ)フエニル]へキサフルォロ プロパン、 2, 2-ビス [4 -(2-アミノフエノキシ)フエニル]へキサフルォロプロパン、 2, 2-ビス [4 -(4 -アミノフエノキシ) -3, 5-ジメチルフエニル]へキサフルォ口プロ パン、 2, 2-ビス [4 -(4-アミノフエノキシ) - 3, 5-ジトリフルォロメチルフエニル] へキサフルォロプロパン、 4, 4' -ビス(4 -アミノ -2-トリフルォロメチルフエノキ シ)ビフエニル、 4, 4' -ビス(4 -アミノ- 3-トリフルォロメチルフエノキシ)ビフエ二 ル、 4, 4' -ビス(4-アミノ- 2_トリフルォロメチルフエノキシ)ジフエニルスルホン、 4, 4' -ビス(3-ァミノ- 5-トリフルォロメチルフエノキシ)ジフエニルスルホン、 2, 2-ビス [4- (4 -ァミノ- 3-トリフルォロメチルフエノキシ)フエニル]へキサフル ォロプロパン、 ビス [ (トリフルォロメチル)アミノフエノキシ]ビフエ二ル、 ビス { [ (トリフルォロメチル)アミノフエノキシ]フエ二ル}へキサフルォロプロパン、 ジァミノアンドラキノン、 1,5-ジァミノナフタレン、 2, 6-ジァミノナフタレン、 ビス {2- [ (アミノフエノキシ)フエニル]へキサフルォロイソプロピル }ベンゼン、 ビス(2, 3, 5, 6-テトラフルォ口- 4-ァミノフエ二 エーテル、 ビス(2, 3, 5, 6-テト ラフルォ口- 4 -ァミノフエニル)スルフィド、 1, 3-ビス(3-ァミノプロピル)テトラ メチルジシロキサン、 1 , 4-ビス(3-ァミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、 ビ ス(4-ァミノフエニル)ジェチルシラン、 1, 4 -ジァミノテトラフルォロベンゼン、
4, 4' -ビス(テ卜ラフルォロアミノフエノキシ)ォクタフルォロビフエニル。
上記スキームの反応条件は、 一般的なものを採用できる。 例えば、 ビス含フッ 素フタル酸無水物(I とジァミン化合物(V I) を溶媒に溶解し、 2 0〜5 0 °C (好適には、 室温) で 2〜7日間反応させればよい (特開平 6— 1 9 1 4号公報 を参照)。 ここで用いられる溶媒は、 化合物 (I 1) と (V I) を適度に溶解する ことができ反応を阻害するものでなければ特にその種類は問わないが、 例えば、 ジメチルホルムアミドゃジメチルァセトアミド等のアミドゃ N-メチルピロリド ンを使用できる。 反応終了後は、 精製してもよいが、 そのままワニス成分或いは ワニス自体として用いることができる。
本発明のポリアミド酸 (VI I) を含む溶液をワニスとして用いる場合には、 ベ —ス上にスピンコート等によりそのまま塗布すればよい。 ここで使用されるべ一 スは特に制限されるものではないが、 例えば光学製品を製造する際にはポリイミ ド樹脂やポリアミド樹脂等のプラスチック材料;石英ガラス;多成分系ガラスな どを用い、 配線基板製品ではシリコンを用いることができる。
ワニスをベース上に塗布した後は、 塗布量などにもよるが、 一般的には 5 0〜 5 0 0 °Cで 1〜1 2時間加熱することによって乾燥させ、 ポリイミド (V I) とす る。 この乾燥は、 好適には窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で行 ない、また、乾燥ムラを抑制する等のため温度を徐々に上昇することが好ましい。
Figure imgf000019_0001
(νιπ)
[上記式中、 m, n , Z 1および Xは、 前述したものと同義とする。]
こうして得られた本発明のポリイミド (V I I I) は、着色が低減された高品質の ものであって、 特に光学材料として極めて有用である。
以下に、 実施例を示すことにより本発明を更に詳しく説明するが、 これらは本 発明を何ら限定するものではない。 実施例
製造例 1 1, 4-ビス(3, 4-ジシァノ -2, 5, 6 -トリフルオロフエノキシ)テトラフ ルォロベンゼンの製造
Figure imgf000020_0001
攪拌装置, 冷却還流管, 温度計および滴下装置を備えた 20 Oml四つロフラ スコに、 3, 4, 5, 6-テトラフルオロフ夕ロニトリル 60.52 g(0.30mo l), フッ化カリウム 5. 50 g (0. 095mo 1 ) およびメチルイソブチルケトン 100 gを加え、 50°Cまで加熱した。 滴下装置よりテトラフルォロハイドロキ ノン 5. 50 g (0. 03 Omo 1 ) をメチルイソブチルケトン 9 gに溶解さ せた溶液を 1 5分かけて滴下した。 その後、 50°Cで 2時間、 続いて 80°Cで 3 時間反応させた。
反応終了後、 室温まで冷却してから濾過し、 フッ化カリウム等を濾別した。 得 られた濾液を 5%硫酸ナトリウム水溶液 40 gで 3回洗浄した後、メチルイソブ チルケトンを留去した。 トルエン 50 gを加え、還流温度まで加熱した後、 室温 まで冷却した。析出物を濾過し、 トルエン 25 gで濾物を洗浄した。 この濾物を 乾燥することによって、標記化合物 15. 77 g (0. 029mo ί)を得た(対 テトラフルォロハイドロキノン収率: 97 得られた標記化合物の純度を液体 クロマトグラフィ一で測定した結果は、 95%であった。
尚、 濾液中には、 原料化合物である 3, 4,5, 6 -テトラフルオロフ夕ロニトリルが 45 g残存していた。 当該濾液からトルエンを留去し、 更に圧力 1. 3 kP a, 蒸留温度 1 10°Cで減圧蒸留することによって、 3, 4, 5, 6-テトラフルオロフ夕口 二トリルを 25 g回収した。 この際、 目的化合物である含フッ素フタロニトリル 誘導体は殆ど残存していなかったことから、 固結の問題は発生しなかった。 製造例 2 1 , 4 -ビス(3, 4-ジシァノ -2, 5, 6-トリフルオロフエノキシ)テトラフ ルォロベンゼンの製造
製造例 1と同様の方法によって、標記化合物 15. 68 g (0. 029mo 1) を得た (対テトラフルォロハイドロキノン収率: 96%)。標記化合物を濾別した 後の濾液には、 トルエン 66 gおよび 3,4,5,6-テトラフルオロフ夕ロニトリル 46 gが含まれていた。 この濾液を、 上記製造例 1で得られた蒸留残渣に加えた。 当該混合物からトル ェンを留去し、 更に圧力 1. 3 kP a, 蒸留温度 1 10DCで減圧蒸留することに よって、 3,4,5,6-テトラフル; ^口フタロニトリルを 45 g回収した。 蒸留残渣に は、 3, 4, 5, 6-テトラフルオロフ夕ロニトリルが 21 g含まれていた。 比較製造例 1 1, 4 -ビス(3, 4 -ジシァノ -2, 5, 6 -トリフルオロフエノキシ)テト ラフルォロベンゼンの製造
出発原料として 3,4,5,6-テトラフルオロフ夕ロニトリル 60. 52 g (0. 3 Omo 1 ) とテトラフルォロハイドロキノン 5. 50 g (0. 03 Omo 1 ) を用い、 上記製造例 1と同様の条件で反応を行なった。
反応終了後、 室温まで冷却してから濾過し、 フッ化カリウム等を濾別した。 得 られた濾液を 5%硫酸ナトリウム水溶液 40 gで 3回洗浄した後、 メチルイソブ チルケトンを留去した。 更に、 まだ過剰に存在している出発原料である 3, 4, 5,6 - テトラフルオロフ夕ロニトリルを、 圧力 1. 3 kPa, 蒸留温度 i rO°Cで減圧 蒸留した。 この蒸留によって 3,4,5,6-テトラフルオロフ夕ロニトリル 44gを 回収できたが、 留出物が無くなった時点で蒸留残渣は固結した。 当該蒸留残渣の 融点は、 160 °C以上であつた。
留去後の残渣にトルエン 20 gを加え、還流温度まで加熱後、室温まで冷却し た。析出物を濾過し、 トルエン 2 O gで濾物を洗浄した。 この濾物を乾燥するこ とによって、 標記化合物 15. 61 g (0. 029mo 1 ) を得た (対テトラフ ルォロ八ィドロキノン収率: 96%)0得られた標記化合物の純度を液体クロマト 一で測定した結果は、 94%であった。
上記製造例 1と 2の通り、本発明の方法によれば、原料化合物を蒸留することな く含フッ素フタロニトリル化合物を精製することが可能になり、 且つ、 得られる 目的化合物の収率と純度は、 蒸留によって精製した場合と同等であった。
また、 精製工程で目的化合物を分離した後の濾液中には、 目的化合物である含 フッ素フタロニトリル化合物が殆ど含まれていないことから、 原料化合物の蒸留 による回収工程では、 目的化合物の熱に対する不安定性を考慮する必要がない。 その上、 原料化合物の留去に伴って目的化合物が固結するという問題も生じない ことから、 蒸留による原料化合物の回収を特に制限なく効率的に行なうことがで きることが実証された。 製造例 3 1, 4-ビス(3, 4 -ジカルポキシ -2, 5, 6 -トリフルオロフエノキシ)テト ラフルォロベンゼンの製造
Figure imgf000022_0001
1 Lの四つ口フラスコに、 上記製造例 1と 2で得た 1,4-ビス(3,4_ジシァノ -2,5, 6-トリフルオロフエノキシ)テトラフルォロベンゼン 50 gと、プロピオン 酸 35 OmLを仕込んだ。 この混合物に、 120°Cで攪拌しながら 70質量%の 硫酸 15 OmLを 1時間かけて滴下した。滴下後 6時間還流した後、冷却してか ら氷水 1. 5 L中に注ぎ込んだ。 得られた目的化合物の純度は、 95. 7%であ つた。
次に、析出した粗目的化合物を濾別し、 10質量%アセトン水溶液 40 OmL で再結晶した。 この結晶の純度は 98. 7%であった。 同様の再結晶工程を再度 繰り返し、 得られた結晶を 100°Cで 5時間乾燥することによって、 43. 0 g の目的化合物を得た(収率: 75%)。最終的に得られた目的化合物の純度は 99. 7%であった。 なお、 目的化合物の純度は、 下記条件の液体クロマトグラフィー により測定した。
液体クロマトグラフィ一条件
カラム : Intersil ODS 2 (GL サイエンス社製), 粒経: 5 m, 46 X
25 Omm
展開溶媒 ァセトニトリル Z ( 5 mMテトラプチルアンモニゥムクロライ ド + 5 mMリン酸二水素アンモニゥム水溶液) =50ノ50 検出器 UV 285 nm 製造例 4 4, 4'- [ (2, 3, 5, 6 -テトラフルォ口- 1 , 4-フエニレン)ビス(ォキシ) ]ビ 8829
ス (3, 5, 6-トリフルオロフタル酸無水物)の製造
Figure imgf000023_0001
3 Lの四つ口フラスコに、製造例 3で得た 1,4-ビス(3, 4-ジカルポキシ- 2,5, 6_ トリフルオロフエノキシ)テトラフルォロベンゼン 135 g (0. 218モル), キシレン 129 OmLおよび無水酢酸 220mL (2. 332モル) を仕込ん だ。 当該混合物を徐々に昇温して均一溶液とした後、 130°Cで約 2時間攪拌し た。
その後、 反応溶液を 65 °Cまで冷却し、 n-へキサン 1350mLを加えるこ とにより結晶を析出させた。更に冷却後、得られた結晶を濾取し、 n-へキサン 2 0 OmLで 2回洗浄した。 この結晶を真空乾燥することによって、標記化合物 1 25 g ( 0. 124モル, 収率: 98%) を得た。 比較製造例 2
Figure imgf000023_0002
3 Lの四つロセパラブルフラスコに、 1,4-ビス(3, 4-ジカルボキシ _2, 5, 6-トリ フルオロフエノキシ)テトラフルォロベンゼン 135 g (0. 218モル) およ び塩化チォニル 1. 12 kg (9. 41モル) を仕込んだ。 75 °Cまでを 1時間 かけて昇温し、 25時間還流下で反応させた。 I Rスぺクトルでカルボン酸のピークの消失を確認した後、 大部分の塩化チォ 二ルを留去し、 トルエン 30 OmLを加えた。 冷却後、 得られた結晶を濾取し、 トルエン 5 OmLで 2回洗浄した。 この結晶を真空乾燥することによって、 標記 化合物 124 g (0. 212モル, 収率: 97 %) を得た。 試験例 1
上記製造例 4と比較製造例 2で得られた 4, 4,- [(2, 3, 5, 6 -テトラフルォ口- 1, 4 - フエ二レン)ビス(ォキシ)]ビス (3, 5, 6-トリフルオロフ夕ル酸無水物)について、 比表面積をそれぞれ測定した。
比表面積は BET測定法 (Quantachromc 社製 NONA2000) を用いて測定した。 結果を表 1に示す。
[表 1]
Figure imgf000024_0001
当該結果の通り、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は、 従来のものに比し て比表面積が大きいことから、 溶媒に速やかに溶解でき、 特にプラントレベルの 大量合成において、 次工程の効率を高められることが実証された。 試験例 2
上記製造例 4で得られた 4, 4,- [ (2, 3, 5, 6 -テトラフルォ口- 1 , 4-フエニレン)ビ ス(ォキシ)]ビス (3,5,6-トリフルオロフタル酸無水物) 0. 5 gをアセトンに溶 解し、 全体量を 10 gとした。 当該溶液について、 分光光度計 (島津製作所製, UV-3100) により可視部での吸光度を測定した。 また、 上記比較製造例 2で製造し た同化合物についても、 同様の測定を行なった。 結果を表 2に示す。
[表 2]
Figure imgf000024_0002
当該結果の通り、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は、 従来のものに比し て着色が低減されている。 従って、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は、 特 に光学材料の合成中間体として有用であることが明らかにされた 製造例 5 本発明に係るポリアミド酸の製造
Figure imgf000025_0001
10 OmLの 3つ口フラスコに、製造例 4で得られた 4,4'- [(2, 3,5,6-テトラフ ルォ口- 1,4-フエ二レン)ビス(ォキシ)]ビス (3, 5, 6-トリフルオロフタル酸無水 物) 14. 51 g (24. 92mmo 1) と、 1,3-ジァミノ— 2, 4, 5, 6-テトラフル ォロベンゼン 4. 48 g (24. 92mmo 1 ) と、 N,N_ジメチルァセトアミド 3 l gを仕込んだ。 この混合液を窒素雰囲気中、 室温で攪拌したところ、 均一溶 液となるまで約 30分であった。 更にその後 4日間静置することによって、 薄黄 色の高粘度ポリアミド酸溶液が得られた。
次に、 得られたポリアミド酸の分子量をゲルパ一メーシヨンクロマトグラフィ ― (GPC) により測定したところ、 その重量平均分子量は 1. 01 X 105で あった。 なお、 GPCの条件は、 下記の通りである。
カラム : TSK gel α-ΜΧ2 (東ソ一社製)
溶離液 : 1 OmM L i B r + 1 OmM H3P04 ジメチルァセトアミド 溶液
1. 0mL /分
HLC-8220GPC (東ソ一社製)
検出 : UV 270 nm 比較製造例 3 ポリアミド酸の製造
上記製造例 5において、 4, 4'_[(2, 3, 5, 6-テトラフルォ口- 1, 4 -フエ二レン)ビス (ォキシ) ]ビス (3, 5, 6 -トリフルオロフタル酸無水物)として、 上記製造例 4で得 られたものの代わりに比較製造例 2で得られたものを用いた以外は同様に、 原料 を 3つ口フラスコに仕込んだ。 これを上記製造例 5と同様に室温で攪拌したとこ ろ、 均一溶液が得られるまで約 1時間を要した。 その後 4日間静置することによ つて、 黄色のポリアミド酸溶液が得られたが、 その粘度は低いものであった。 ま た、 その重量平均分子量を上記製造例 5と同様に測定したところ、 6 . 0 4 X 1 0 4であった。 製造例 6 本発明に係るポリイミドの製造
上記製造例 5で得られたポリアミド酸溶液を、 直径 4インチのシリコン基板上 にスピンコーティングし、 窒素雰囲気中 7 0 °Cで 2時間, 1 6 0 で1時間, 2 5 0 °Cで 3 0分および 3 5 0 °Cで 1時間加熱することによって、 シリコン基板上 にポリイミドフィルムを形成した。 比較製造例 4 ポリイミドの製造
上記比較製造例 3で得られたポリアミド酸溶液を用いた以外は上記製造例 6と 同様の方法によって、 ポリイミドフィルムを形成した。 しかし、 得られたフィル ムは、 上記製造例 6で得られたものよりも明らかに黄色く着色していた。
上記製造例 5と比較製造例 3の通り、 従来のビス含フッ素フタル酸無水物は比 表面積が比較的小さいが、 本発明のものは比表面積が大きいことから、 溶媒への 溶解時間を短縮することができた。
また、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物を原料としてポリアミド酸を製造 した場合には、 その理由は必ずしも明らかでないが、 従来のものを原料とするよ りも、 より分子量の大きなポリアミド酸が得られる。 従って、 最終製品であるポ リイミドの分子量も大きくなり、 結果として機械的強度が高いものを製造するこ とが可能になる。
更に、 本発明に係るビス含フッ素フ夕ル酸無水物の着色は低減されていること から、 最終製品であるポリイミドの着色も抑制することができた。 産業上の利用可能性
本発明に係る含フッ素フタロニトリル化合物の製造方法は、 その精製工程で過 剰に用いた原料化合物の蒸留除去工程が必要無いことからプラントレベルの大量 合成にも応用でき、 効率的な製造が可能なものとして産業上非常に有用である。 そして、 本発明のビス含フッ素フタル酸無水物は比表面積が大きいため溶解性 に優れ、 やはりプラントレベルの大量合成に適している。 また、 着色が低減され ているため、最終製品であるポリイミドの着色も同様に抑制されている。従って、 本発明のビス含フッ素フ夕ル酸無水物は、 光学材料, 配線基板材料, 感光材料や 液晶材料等の中間原料として優れていることから、 その製造方法も産業上極めて 有用である。

Claims

請求の範囲
1. 下記式 (I 1) で表されるビス含フッ素フ夕ル酸無水物であって、 その比 表面積が 3. 0m2/g以上であることを特徴とするビス含フッ素フ夕ル酸無水 物。
Figure imgf000028_0001
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して 1〜3の整数を示し、 Z1は単結合ま たは 2価の有機基を示す。]
2. 下記式 (I 1) で表されるビス含フッ素フタル酸無水物であって、 波長 3 60 nmにおけるモル吸光係数が 0.6 LZmo 1 · c m以下であることを特徴と するビス含フッ素フタル酸無水物。
Figure imgf000028_0002
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して 3の整数を示し、 Z1は単結合ま たは 2価の有機基を示す。]
3. ビス含フッ素フタル酸化合物(II1) からビス含フッ素フ夕ル酸無水物(I を製造する方法であって、
Figure imgf000029_0001
1) (I1)
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して] 3の整数を示し、' Z1は単結合ま たは 2価の有機基を示す。]
有機溶媒中で、 脂肪族カルボン酸無水物を用いてビス含フッ素フタル酸化合物
(II1) を脱水することを特徴とするビス含フッ素フ夕ル酸無水物 (I 1) の製造 方法。
4. 上記有機溶媒として芳香族炭化水素およぴンまたは脂肪族炭化水素を使用 する請求項 3に記載の製造方法。
5. 反応終了後、 貧溶媒を加えることによって目的物を晶出させる請求項 3ま たは 4に記載の製造方法。
6. 含フッ素フタロニトリル誘導体 (III) と化合物 (IV) を縮合するビス含 フッ素フタロニトリル化合物 (V) の製造方法において、
Figure imgf000029_0002
[上記式中、 pは 2〜4の整数を示し、 Z2は 2価の有機基を示し、 mおよび n は互いに独立して 1〜 3の整数を示す。]
含フッ素フタロニトリル誘導体 (III) の量を化合物 (IV) に対して過剰なも のとし、 且つ、
縮合反応後、 有機溶媒に対する溶解度の差を利用して、 残存する含フッ素フタ ロニトリル誘導体 (III) からビス含フッ素フタロニトリル化合物 (V) を分離す ることを特徴とする方法。
7. 含フッ素フタロニトリル誘導体 (ΠΙ) と化合物 (IV) を縮合してビス含 フッ素フタロニトリル化合物 (V) とし、 更にこれを加水分解して得たビス含フ ッ素フタル酸 (II2) を脱水するビス含フッ素フタル酸無水物 (I 2) の製造方法 において、
Figure imgf000030_0001
[上記式中、 pは 2〜4の整数を示し、 Z 2は 2価の有機基を示し、 mおよび n は互いに独立して 1〜 3の整数を示す。]
含フッ素フタロニトリル誘導体 (ΠΙ) の量を化合物 (IV) に対して過剰なも のとし、
縮合反応後、 有機溶媒に対する溶解度の差を利用して、 残存する含フッ素フタ ロニトリル誘導体(III) からビス含フッ素フタロニトリル化合物(V) を分離す るものであり、 且つ
有機溶媒中で、 脂肪族カルボン酸無水物を用いてビス含フッ素フタル酸化合物 (II2) を脱水することを特徴とすることを特徴とする方法。
8. 請求項 1または 2に記載のビス含フッ素フタル酸無水物とジァミン化合物 (VI) を原料として製造されることを特徴とする下記式(VII)で表されるポリ アミド酸。
Figure imgf000031_0001
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して 1〜3の整数を示し、 Z1は単結合ま たは 2価の有機基を示し、 Xは 2価の有機基を示す。]
9. 請求項 8に記載のポリアミド酸 (VII) を原料として製造されることを特 徴とする下記式 (VIII) で表されるポリイミド。
Figure imgf000031_0002
[上記式中、 mおよび nは互いに独立して 1〜 3の整数を示し、 Z1は単結合ま たは 2価の有機基を示し、 Xは 2価の有機基を示す。]
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