JPH0456834B2 - - Google Patents
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- JPH0456834B2 JPH0456834B2 JP59205451A JP20545184A JPH0456834B2 JP H0456834 B2 JPH0456834 B2 JP H0456834B2 JP 59205451 A JP59205451 A JP 59205451A JP 20545184 A JP20545184 A JP 20545184A JP H0456834 B2 JPH0456834 B2 JP H0456834B2
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- magnesium
- aminophenyl
- bis
- acid
- salt
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明はN−グリシジル化合物、さらに特に芳
香族N−グリシジルアミン、特に平均的分子当り
1個以上のグリシジル基を有するエポキシド樹脂
である化合物の製造方法、及びこの方法によつて
製造されたN−−グリシジルアミンに関するもの
である。
エポキシド樹脂は産業分野で接着剤、塗料、注
型品、絶縁体として、及び強化複合材料中に使用
されており、そして化学的性質の相違する種々の
エポキシ樹脂が市販されている。そのような樹脂
は通常はエピクロロヒドリン及びビスフエノール
またはジカルボン酸から誘導されるグリシジルエ
ーテルまたはエステルであるが、例えば宇宙産業
におけるように、高温における良好な性能が要求
される場合には、芳香族アミン窒素原子に結合さ
れたグリシジル基を有する材料の使用が、しばし
ば好ましい。そのような材料は芳香族アミンをア
ミノ水素原子に対してエピクロロヒドリンの約
0.8ないし10当量と反応させ、引き続きアルカリ
を使用して慣用の脱塩酸をすることによつて製造
することができる。この反応は触媒を使用せず
に、または英国特許第2111977号明細書に記載さ
れているように酸触媒の存在下に行なつてもよ
い。
それらの有用な性質にもかかわらず、慣用方法
で製造されるようなN−グリシジルアミンは2つ
の点で改良の余地がある。第一に、得られる生成
物のエポキシド含量は完全なグリシジル化のため
の理論値、すなわちもし全てのアミノ水素原子が
グリシジル基によつて置換されたならば観察され
るであろう値に接近することは稀である。現実の
エポキシド基含量はアミンの性質及びに分子中の
他の置換基の存在または不存在により変化する。
例えば、市販のグリシジル化ビス(4−アミノフ
エニル)メタンに対するエポキシド当量はキルク
−オスマー著(Kirk−Othmer′s)エンサイクロ
ペデイア オブ ケミカル テクノロジー
(Encyclopedia of Chemical Technology)3訂
版、9巻第277頁によると、117ないし133である。
これは理論的に可能であるエポキシド含量の79な
いし90%に相当する。硬化された樹脂の性質は非
硬化樹脂のエポキシド含量に従つて変化する:エ
ポキシド含量が大きくなるほど、ますます架橋の
程度は大きくなるであろう、そしてその結果とし
て硬化された樹脂の強度は大きくなるであろう。
従つて、樹脂中のより高いエポキシド含量が有利
であるであろうことは、明白である。
慣用方法で製造されるようなN−グリシジルア
ミンの第二の不利な点は副反応(カツプリング反
応が起こる。)が合成中に所望のグリシジル化以
上に発生することによると信じられるところによ
り、それらがしばしば非常に粘稠であるというこ
とである。そのようなカツプリングまたは低いエ
ポキシド含量が得られることの説明にもなる。粘
稠な樹脂は特に繊維強化複合材料または注型品の
製造において使用するためにはさらに多くの困難
を有する、そのためこの粘性を減ずるために反応
性または不活性な希釈剤の使用がしばしば必要で
ある。
希釈剤の混合は一般に望ましくないと思える。
反応性希釈剤とは硬化剤と反応し、硬化された樹
脂中に残るものである。これらは硬化される樹脂
の性質に不利な影響を有する傾向がある。不活性
希釈剤とは硬化する前に蒸発することによつて除
かれ、これらはしばしば易焼性または毒性危険を
おこす。さらに、もしそれらが樹脂から完全に除
かれないならば、それらもまた硬化された樹脂の
性質に不利な影響を有する。
本発明者らは、芳香族アミンのN−グリシジル
化が無機酸素酸の二価またはより多価の金属塩、
さらに特に金属の硝酸塩または金属の過塩素酸塩
によつて、またはハロゲン原子を含有するカルボ
ン酸またはスルホン酸の二価またはより多価の
塩、さらに特にカルボン酸基またはスルホン酸基
に対してα位にある炭素原子上で1個またはそれ
以上のハロゲン原子によつて置換されているよう
な酸の塩によつて触媒されたとき、生成物がより
高いエポキシド含量及びより低い粘性を有して得
られることができることを見い出したものであ
る。本発明方法のさらに驚くべき利点はアミノ基
が分子上の他の基によつて立体障害されている芳
香族アミンが比較的容易にN−グリシジル化され
ること、従つてエポキシド樹脂が製造できるであ
ろう芳香族アミンの範囲を広げることである。
公知の触媒を使用するN−グリシジルアミンの
製造方法の不利な点の説明のように、上記英国特
許第2111977号明細書に記載されているように、
触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸を使用
するN−グリシジル化においては、低いエポキシ
ド含量と高い粘性を有するN−グリシジルアミン
の収量は比較的少ない。
アミンによるエポキシド樹脂の硬化のための促
進剤としての無機酸素酸の金属塩の使用は公知で
ある。英国特許第1464045号明細書には、(a)エポ
キシド樹脂、(b)芳香族または脂環式脂肪族ポリア
ミン、及び(c)マグネシウム、カルシウム、亜鉛、
マンガン、コバルトまたはニツケルの過塩素酸塩
よりなる硬化性組成物が開示されている。英国特
許第1521356号明細書には、(a)エポキシド樹脂、
(b)芳香族アミノ化合物、及び(c)マグネシウムまた
は周期表b、b、B、B、B、Bま
たは族の二価またはより多価の金属の硝酸塩よ
りなる硬化性組成物が開示されている。
アミンによつてエポキシド樹脂を硬化するため
の促進剤としてハロゲン化されたカルボン酸及び
スルホン酸の金属塩を使用することは公知であ
る。英国特許第1498542号明細書にはa)特にポ
リアミンまたはポリアミノアミド、b)フツ素原
子及び塩素原子、またはそれらの塩から選択され
る少なくとも2個のハロゲン原子をカルボキシル
基に隣接する炭素原子上にもつ炭素原子数2ない
し8の脂肪族または芳香脂肪族(araliphatic)
モノカルボン酸、よりなるエポキシド樹脂のため
の硬化剤として使用するために適する組成物が開
示されている。芳香族アミンを含有する組成物中
に使用される金属の塩の好ましい金属はリチウ
ム、ナトリウム、カルシウム及びマグネシウムで
ある。
英国特許第1500206号明細書には、a)芳香族、
複素環式、または脂環式脂肪族ポリアミン、及び
b)トリフルオロメタンスルホン酸の塩、よりな
るエポキシド樹脂のための硬化剤として使用する
ために適当である組成物が開示されている。好ま
しい塩はリチウム、カルシウム、亜鉛、カドミウ
ム、コバルト、ニツケル、マンガン及びマグネシ
ウムの塩である。
エポキシド樹脂の硬化のための促進剤としての
それらの使用にもかかわらず、今までのところ無
機酸素酸またはハロゲン化されたカルボン酸また
はスルホン酸の金属塩がN−グリシジル基含有エ
ポキシ樹脂の製造を触媒するため使用できるこ
と、またはそのようにして製造された樹脂が優れ
た性質を有するであろうことは知られていなかつ
た。
従つて、本発明の1つの特徴は
(a) 硝酸または過塩素酸、または
(b) カルボン酸またはスルホン酸基に対してα位
の炭素原子上でフツ素原子、塩素原子または臭
素原子によつて置換されているカルボン酸また
はスルホン酸、
の二価またはより多価の金属塩の存在下に、芳香
族アミンのアミノ水素当量に対してエピクロロヒ
ドリン少なくとも0.7当量と共に、そして好まし
くは0.8ないし1.5当量で少なくとも1つ、そして
好ましくは少なくとも2つの芳香族アミノ水素原
子を有するアミンを熱し、そして
その生成物を脱塩酸することよりなる芳香族N
−グリシジルアミンの製造方法よりなることであ
る。本発明のもう1つの特徴はこの方法により得
られる芳香族N−グリシジルアミンを包含する。
この新規方法において触媒として使用される硝
酸塩及び過塩素酸塩は好ましくは、ランゲ
(Lange)著ハンドブツク オブ ケミストリー
(Handbook of Chemistry)マグローヒル
(McGraw−Hill)出版12訂版に記載されている
ような、周期表のA、B、B、Bまたは
族の金属の硝酸塩及び過塩素酸塩である。マグ
ネシウム、カルシウム、亜鉛、マンガン、ニツケ
ル、ランタン、バナジウム(バナジルとして)、
イツテルビウム、及びウラン(ウラニルとして)
の硝酸塩及び過塩素酸塩が特に好ましい。
触媒として使用されるハロゲン置換カルボン酸
及びスルホン酸の塩においては、陰イオンは好ま
しくは最大限4個の炭素原子を有する酸から誘導
される。トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタン
スルホン酸、トリクロロ酢酸、2,2−ジクロロ
プロピオン酸及びトリブロモ酢酸の塩が特に好ま
しい。フツ素原子、塩素原子または臭素原子によ
り置換されたカルボン酸またはスルホン酸の陽イ
オンは好ましくはランゲ(Lange)著ハンドブツ
ク オブ ケミストリー(Handbook of
Chemistry)マグローヒル(McGraw−Hill)出
版12訂版に記載されているような元素の周期表の
A族の金属及び遷移金属の陽イオンである。特
に好ましい陽イオンは鉄、亜鉛、カドミウム及び
ランタンの陽イオン及び最も特に好ましくはマグ
ネシウム、バナジウム(バナジルとして)、マン
ガン、コバルト及びニツケルの陽イオンである。
本発明方法において触媒としての特定の好まし
い塩は過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウ
ム、過塩素酸亜鉛、過塩素酸ニツケル、硝酸マグ
ネシウム、硝酸マンガン、硝酸ランタン、硝酸イ
ツテルビウム、硝酸ラウニル、トリフルオロ酢酸
マグネシウム、トリフルオロ酢酸マンガン、トリ
フルオロ酢酸ニツケル、トリフルオロ酢酸バナジ
ル、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸コバルト、ト
リクロロ酢酸マグネシウム、2,2−ジクロロプ
ロピオン酸マグネシウム、及びトリブロモ酢酸マ
グネシウムである。
反応混合物中に存在する塩の量は一般に芳香族
アミンの100重量部当り0.1ないし10部、特に好ま
しくはアミン100部当り0.4ないし2部である。
本発明によりグリシジル化された芳香族アミン
は第一アミンのみ、第二アミンのみであることが
でき、または芳香環に直接結合している第一級及
び第二級アミノ基の双方を有することもでき、及
びそれは1個または複数個の芳香環を有すること
もできる。
そのような芳香環に存在することのできる別の
基はアルキル基、特に炭素原子数1ないし4のも
の、炭素原子数1ないし4のアルキレン基、スル
ホニル基、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1
ないし4のアルコキシ基、及び第三級アミノ基が
含まれる。本方法において使用される好ましいア
ミンは1個または2個の第一級アミノ基を有す
る。アニリン、アミノフエニルインダン及び次式
または:
(上記各式中、
R1,R2,R3及びR4は同一であるかまたは異な
つて、炭素原子数1ないし4のアルキル基、また
は水素原子を表わし、そして
Xは原子価結合、炭素原子数1ないし4のアル
キレン基、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基ま
たはスルホニル基を表わす。)で表わされるアミ
ンが特に好ましい。
特に好ましいアミンの例はたとえばアニリン、
1,3,3−トリメチル−1−(4−アミノフエ
ニル)−5−アミノインダン、1,3,3−トリ
メチル−1−(4−アミノフエニル)−6−アミノ
インダン、O−,m−,またはp−フエニレンジ
アミン、2,4−ジエチル−6−メチル−1,3
−フエニレンジアミン、ビス(4−アミノフエニ
ル)メタン、ビス(4−アミノフエニル)−ケト
ン、ビス(4−アミノフエニル)エーテル、ビス
(4−アミノフエニル)スルフイド、ビス(3−
アミノフエニル)及びビス(4−アミノフエニ
ル)スルホン、4,4′−ジアミノ−3−エチルジ
フエニルメタン及びビス(4−アミノ−3−エチ
ルフエニル)−メタンを含む。
触媒は不活性有機溶媒例えば2−メトキシエタ
ノール、イソデカノール、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、N−メチルピロリドン、
γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、ジブ
チルフタレート、ブタン−1,4−ジオール、エ
チルメチルケトン、ベンゼンまたはトルエン中に
溶解した反応混合物中へ最もよく混合する。反応
は通常不活性溶媒例えば1種またはそれ以上の上
記溶媒中で高めた温度特に50ないし100℃で行な
う。エピクロロヒドリン及び触媒は所望により単
に添加または滴加して加えてもよい。アミンとエ
ピクロロヒドリンの反応が通常1ないし5時間以
内に終了したと判断された時に脱塩酸を場合によ
つては触媒としてのハロゲン化第四アンモニウム
例えば塩化ベンジルトリメチルアンモニウムと一
緒に通常は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウ
ムを添加することにより慣用方法により行なう。
50ないし100℃で2ないし10時間熱した後に、そ
の混合物を水で洗い、そして有機層を分離してN
−グリシジルアミンを得る。これは調製したまま
で、または慣用手段による精製後に使用される。
本発明方法によつて製造されるN−グリシジル
基含有エポキシド樹脂は慣用方法で硬化してもよ
い。従つて本発明は、本発明方法によつて製造さ
れたエポキシド樹脂を硬化することによつて得ら
れる材料よりなる生成物例えば注型品または繊維
強化材料を包含する。N−グリシジル基含有エポ
キシド樹脂のための適当な硬化剤は公知である:
それらはジシアンジアミド、芳香族アミン例えば
ビス(3−アミノフエニル)スルホン及びビス
(4−アミノフエニル)スルホン及びビス(4−
アミノフエニル)メタン(通常はBF3−アミン錯
体のような促進剤と一緒に)、及びポリカルボン
酸無水物例えばシクロヘキサン1,2−ジカルボ
ン酸無水物、メチルビシクロ〔2,2,1〕−ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、
ピロメリツト酸二無水物及びベンゾフエノンテト
ラカルボン酸二無水物を包含する。
以下の実施例で本発明を詳しく説明する。全て
の部及びパーセントは重量による。
実施例 1
ビス(4−アミノフエニル)メタン(100g)、
トルエン(100ml)、及び2−メトキシエタノール
に溶解した50%過塩素酸マグネシウム(1g)を
撹拌し、60℃に熱する。エピクロロヒドリン
(203.5g)を少しづつ2時間にわたつて加え、60
℃ないし90℃の温度に維持する。添加が終了した
ら、混合物はさらに1時間80℃に維持する。
その混合物を放置して75℃に冷却し、50%塩化
ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液(6g)
で処理する。フレーク状水酸化ナトリウム(89
g)を少しづつ2時間にわたつて加え、その後そ
の混合物を75℃で3時間熱する。次に水(300ml)
及びトルエン(250ml)で激しく撹拌しながら処
理して、過する。水層を捨て、有機層を水1310
部、塩化ナトリウム450部及び酢酸9部を含む溶
液(250ml)で洗う。次に有機溶液を減圧下にロ
ータリーエバポレーターで蒸発し、トルエン
(250ml)中に再び溶解し、過しそして減圧下に
蒸発してエポキシド含量:8.62当量/Kg(理論量
の91%)及び粘度:40℃で46.5Pasの生成物を得
る。
マグネシウム塩触媒を省いて実験を繰り返した
とき、生成物のエポキシド含量は8.37当量/Kg
(理論量の88.3%)であり、40℃での粘度は
70.7Pasである。
実施例 2ないし7
実施例1を過塩素酸マグネシウムを2−メトキ
シエタノールに溶解した別の塩によつて置き代え
て繰り返す。生成物のエポキシド含量及び粘度は
下記のとおりである。
The present invention relates to a method for preparing N-glycidyl compounds, more particularly aromatic N-glycidyl amines, especially compounds which are epoxide resins having one or more glycidyl groups per molecule on average, and N-glycidyl compounds prepared by this method. - Concerning glycidylamine. Epoxide resins are used in industry as adhesives, paints, castings, insulators, and in reinforced composite materials, and a variety of epoxy resins with different chemical properties are commercially available. Such resins are usually glycidyl ethers or esters derived from epichlorohydrin and bisphenols or dicarboxylic acids, but aromatic The use of materials having a glycidyl group attached to a group amine nitrogen atom is often preferred. Such materials contain aromatic amines with approximately the same ratio of epichlorohydrin to amino hydrogen atoms.
It can be produced by reacting with 0.8 to 10 equivalents, followed by conventional dehydrochlorination using an alkali. This reaction may be carried out without a catalyst or in the presence of an acid catalyst as described in GB 2111977. Despite their useful properties, N-glycidylamines as prepared by conventional methods leave room for improvement in two respects. First, the epoxide content of the resulting products approaches the theoretical value for complete glycidylation, i.e., the value that would be observed if all amino hydrogen atoms were replaced by glycidyl groups. This is rare. The actual epoxide group content will vary depending on the nature of the amine and the presence or absence of other substituents in the molecule.
For example, the epoxide equivalent for commercially available glycidylated bis(4-aminophenyl)methane is given by Kirk-Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd edition, Vol. 9, p. 277. 117 to 133.
This corresponds to 79 to 90% of the theoretically possible epoxide content. The properties of the cured resin vary according to the epoxide content of the uncured resin: the greater the epoxide content, the greater the degree of crosslinking will be, and as a result the greater the strength of the cured resin. Will.
It is therefore clear that a higher epoxide content in the resin would be advantageous. A second disadvantage of N-glycidylamines as prepared by conventional methods is believed to be due to side reactions (coupling reactions occurring) occurring during the synthesis that exceed the desired glycidylation. is often very viscous. This also explains why such coupling or low epoxide contents are obtained. Viscous resins have more difficulties for use, especially in the production of fiber-reinforced composites or cast articles, so the use of reactive or inert diluents is often necessary to reduce this viscosity. be. Mixing diluents is generally considered undesirable.
A reactive diluent is one that reacts with the curing agent and remains in the cured resin. These tend to have an adverse effect on the properties of the resin being cured. Inert diluents are removed by evaporation before curing, and these often pose a flammable or toxic hazard. Furthermore, if they are not completely removed from the resin, they also have an adverse effect on the properties of the cured resin. The present inventors have demonstrated that N-glycidylation of aromatic amines can be performed using divalent or more polyvalent metal salts of inorganic oxygen acids.
more particularly by metal nitrates or metal perchlorates, or by divalent or more polyvalent salts of carboxylic or sulfonic acids containing halogen atoms, and even more especially for carboxylic or sulfonic acid groups. When catalyzed by salts of acids such as those substituted by one or more halogen atoms on the carbon atoms in This is what we have discovered that can be achieved. A further surprising advantage of the process of the invention is that aromatic amines whose amino groups are sterically hindered by other groups on the molecule can be N-glycidylated relatively easily, and thus epoxide resins can be produced. The aim is to widen the range of aromatic amines available. As described in the above-mentioned GB 2111977, as a description of the disadvantages of the process for the preparation of N-glycidylamine using known catalysts,
In N-glycidylation using trifluoromethanesulfonic acid as a catalyst, the yield of N-glycidylamine with low epoxide content and high viscosity is relatively low. The use of metal salts of inorganic oxygen acids as accelerators for the curing of epoxide resins with amines is known. GB 1464045 describes (a) an epoxide resin, (b) an aromatic or cycloaliphatic polyamine, and (c) magnesium, calcium, zinc,
Curable compositions comprising perchlorates of manganese, cobalt or nickel are disclosed. British Patent No. 1521356 describes (a) an epoxide resin;
(b) an aromatic amino compound; and (c) a curable composition comprising magnesium or a nitrate of a divalent or higher valent metal of group b, b, B, B, B, B or groups of the periodic table. There is. It is known to use metal salts of halogenated carboxylic and sulfonic acids as accelerators for curing epoxide resins with amines. GB 1498542 discloses that at least two halogen atoms selected from a) in particular polyamines or polyaminoamides, b) fluorine and chlorine atoms, or salts thereof, are added on the carbon atom adjacent to the carboxyl group. aliphatic or araliphatic having 2 to 8 carbon atoms;
Compositions suitable for use as curing agents for epoxide resins comprising monocarboxylic acids are disclosed. Preferred metals for metal salts used in compositions containing aromatic amines are lithium, sodium, calcium and magnesium. British Patent No. 1500206 discloses that a) aromatic,
A composition is disclosed that is suitable for use as a curing agent for an epoxide resin comprising a heterocyclic or cycloaliphatic polyamine, and b) a salt of trifluoromethanesulfonic acid. Preferred salts are lithium, calcium, zinc, cadmium, cobalt, nickel, manganese and magnesium salts. Despite their use as accelerators for the curing of epoxide resins, so far inorganic oxyacids or metal salts of halogenated carboxylic or sulfonic acids have failed in the production of N-glycidyl group-containing epoxy resins. It was not known that it could be used to catalyze or that the resins so produced would have superior properties. Therefore, one feature of the present invention is that (a) nitric acid or perchloric acid, or (b) fluorine, chlorine or bromine on the carbon atom alpha to the carboxylic or sulfonic acid group. with at least 0.7 equivalents of epichlorohydrin based on the amino hydrogen equivalent of the aromatic amine, and preferably from 0.8 to aromatic N consisting of heating an amine having at least one and preferably at least two aromatic amino hydrogen atoms in 1.5 equivalents and dehydrochloridizing the product.
- A method for producing glycidylamine. Another feature of the invention includes aromatic N-glycidylamines obtained by this method. The nitrates and perchlorates used as catalysts in this new process are preferably nitrates and perchlorates such as those described in Lange, Handbook of Chemistry, McGraw-Hill Publishing, 12th Edition. Nitrates and perchlorates of metals from groups A, B, B, B or groups of the periodic table. Magnesium, calcium, zinc, manganese, nickel, lanthanum, vanadium (as vanadyl),
itterbium, and uranium (as uranyl)
The nitrates and perchlorates of are particularly preferred. In the salts of halogen-substituted carboxylic and sulfonic acids used as catalysts, the anions are preferably derived from acids having at most 4 carbon atoms. Particularly preferred are the salts of trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloroacetic acid, 2,2-dichloropropionic acid and tribromoacetic acid. Carboxylic or sulfonic acid cations substituted by fluorine, chlorine or bromine atoms are preferably used as described in Lange's Handbook of Chemistry.
It is a cation of metals and transition metals of Group A of the Periodic Table of the Elements as described in the 12th edition published by McGraw-Hill. Particularly preferred cations are the iron, zinc, cadmium and lanthanum cations and most particularly the magnesium, vanadium (as vanadyl), manganese, cobalt and nickel cations. Certain preferred salts as catalysts in the process of the invention are magnesium perchlorate, calcium perchlorate, zinc perchlorate, nickel perchlorate, magnesium nitrate, manganese nitrate, lanthanum nitrate, ytterbium nitrate, launyl nitrate, trifluoro These are magnesium acetate, manganese trifluoroacetate, nickel trifluoroacetate, vanadyl trifluoroacetate, magnesium trifluoromethanesulfonate, cobalt trifluoromethanesulfonate, magnesium trichloroacetate, magnesium 2,2-dichloropropionate, and magnesium tribromoacetate. The amount of salt present in the reaction mixture is generally from 0.1 to 10 parts per 100 parts by weight of aromatic amine, particularly preferably from 0.4 to 2 parts per 100 parts by weight of amine. Aromatic amines glycidylated according to the present invention can be only primary amines, only secondary amines, or can have both primary and secondary amino groups attached directly to the aromatic ring. and it can also have one or more aromatic rings. Further groups which can be present in such aromatic rings are alkyl groups, especially those having 1 to 4 carbon atoms, C1 to 4 alkylene groups, sulfonyl groups, halogen atoms, hydroxyl groups, 1 to 4 carbon atoms, and 1 to 4 carbon atoms.
to 4 alkoxy groups, and tertiary amino groups. Preferred amines used in this method have one or two primary amino groups. Aniline, aminophenyl indane and the following formula or: (In the above formulas, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and X is a valence bond, a carbon An amine represented by an alkylene group having 1 to 4 atoms, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group is particularly preferred. Examples of particularly preferred amines include aniline,
1,3,3-trimethyl-1-(4-aminophenyl)-5-aminoindan, 1,3,3-trimethyl-1-(4-aminophenyl)-6-aminoindan, O-, m-, or p -phenylenediamine, 2,4-diethyl-6-methyl-1,3
-phenylenediamine, bis(4-aminophenyl)methane, bis(4-aminophenyl)-ketone, bis(4-aminophenyl) ether, bis(4-aminophenyl) sulfide, bis(3-
aminophenyl) and bis(4-aminophenyl)sulfone, 4,4'-diamino-3-ethyldiphenylmethane and bis(4-amino-3-ethylphenyl)-methane. The catalyst is an inert organic solvent such as 2-methoxyethanol, isodecanol, ethylene glycol,
diethylene glycol, N-methylpyrrolidone,
γ-Butyrolactone, benzyl alcohol, dibutyl phthalate, butane-1,4-diol, ethyl methyl ketone, benzene or toluene is best mixed into the reaction mixture. The reaction is usually carried out in an inert solvent, such as one or more of the solvents mentioned above, at elevated temperature, especially from 50 to 100°C. Epichlorohydrin and catalyst may be added simply or dropwise, if desired. When the reaction between the amine and epichlorohydrin is judged to be complete, usually within 1 to 5 hours, the dehydrochlorination is carried out by adding water, optionally together with a quaternary ammonium halide, such as benzyltrimethylammonium chloride, as a catalyst. This is carried out in a conventional manner by adding sodium oxide or potassium hydroxide.
After heating at 50 to 100°C for 2 to 10 hours, the mixture is washed with water and the organic layer is separated and washed with N.
- Obtain glycidylamine. It is used as prepared or after purification by conventional means. The N-glycidyl group-containing epoxide resin produced by the method of the present invention may be cured by conventional methods. The invention therefore includes products, such as castings or fiber-reinforced materials, made of the material obtained by curing the epoxide resin produced by the method of the invention. Suitable curing agents for epoxide resins containing N-glycidyl groups are known:
They include dicyandiamide, aromatic amines such as bis(3-aminophenyl) sulfone and bis(4-aminophenyl) sulfone and bis(4-aminophenyl) sulfone.
aminophenyl)methane (usually together with a promoter such as a BF3 -amine complex), and polycarboxylic anhydrides such as cyclohexane 1,2-dicarboxylic anhydride, methylbicyclo[2,2,1]-hept- 5-ene-2,3-dicarboxylic anhydride,
Includes pyromellitic dianhydride and benzophenonetetracarboxylic dianhydride. The following examples illustrate the invention in detail. All parts and percentages are by weight. Example 1 Bis(4-aminophenyl)methane (100g),
Toluene (100 ml) and 50% magnesium perchlorate (1 g) dissolved in 2-methoxyethanol are stirred and heated to 60°C. Add epichlorohydrin (203.5 g) little by little over 2 hours,
Maintain temperature between ℃ and 90℃. Once the addition is complete, the mixture is maintained at 80°C for an additional hour. The mixture was allowed to cool to 75°C, and 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (6 g) was added.
Process with. Flaked sodium hydroxide (89
g) in portions over 2 hours and then heat the mixture at 75° C. for 3 hours. Next, water (300ml)
and toluene (250 ml) with vigorous stirring and filtered. Discard the aqueous layer and remove the organic layer with 1310 ml of water.
1 part, 450 parts of sodium chloride and 9 parts of acetic acid (250 ml). The organic solution was then evaporated under reduced pressure on a rotary evaporator, redissolved in toluene (250 ml), filtered and evaporated under reduced pressure with epoxide content: 8.62 eq/Kg (91% of theory) and viscosity: A product of 46.5 Pas is obtained at 40 °C. When the experiment was repeated omitting the magnesium salt catalyst, the epoxide content of the product was 8.37 equivalents/Kg.
(88.3% of the theoretical amount), and the viscosity at 40℃ is
It is 70.7 Pas. Examples 2 to 7 Example 1 is repeated by replacing the magnesium perchlorate with another salt dissolved in 2-methoxyethanol. The epoxide content and viscosity of the product are as follows.
【表】
実施例2,3及び5ないし7において、塩は2
つの同量部として、最初のものは反応の開始の
際、2番目のものはエピクロロヒドリンの添加の
終了の際に加える。
実施例 8
2,4−ジエチル−6−メチル−1,3−フエ
ニレンジアミン(100g)を65℃に熱し、メトキ
シエタノールに溶解した50%過塩素酸マグネシウ
ム(1g)を加える。エピクロロヒドリン
(207.9g)を少しづつ2時間にわたつて加え、反
応混合物を80℃以下に維持する。エピクロロヒド
リンの添加が終了したとき、さらに50%過塩素酸
マグネシウム(1g)を加え、その混合物を80℃
で8時間熱する。イソプロパノール(106ml)を
加え、その混合物を65℃に調節する。50%水酸化
ナトリウム水溶液(187.2g)を少しづつ2時間
にわたつて加え、その後その混合物を65℃でさら
に2時間熱する。水(150ml)及びエチルメチル
ケトン(250ml)を加え、水層を捨てる。有機層
を実施例1に記載したブライン溶液(250ml)で
洗い、減圧下にロータリーエバポレーターで蒸発
し、そしてエチルメチルケトン(250ml)中に再
び溶解する。過及び蒸発によりエポキシド含
量:7.84当量/Kg(理論量の78.8%)及び25℃で
の粘度:21.5Pasを有する生成物を得る。
過塩素酸マグネシウムを省いて、8時間でなく
16時間の初期反応時間で、前例を繰り返したと
き、生成物はエポキシド含量:5.67当量/Kg(理
論量の57%)及び25℃での粘度:581.9Pasを有す
る。
実施例 9
過塩素酸マグネシウムの代わりに、メトキシエ
タノールに溶解した33%硝酸マグネシウム各1.5
gの2回の添加を使用して、実施例8を繰り返
す。その生成物はエポキシド含量:7.77当量/Kg
(理論量の78.1%)及び25℃での粘度:27.5Pasを
有する。
実施例 10
ビス(4−アミノフエニル)メタン、4,4′−
ジアミノ−3−アミノジフエニルメタン及びビス
(4−アミノ−3−エチルフエニル)−メタンの液
体混合物によつて実施例1において使用されるア
ミンを置き代え、そして硝酸ランタンによつて過
塩素酸マグネシウムを置き代えて、実施例1を繰
り返す。その混合物をエピクロロヒドリン添加の
終了したとき、80℃で3時間熱する。生成物はエ
ポキシド含量:8.23当量/Kg(理論量の96.2%)
及び25℃での粘度:17.3Pasを有する。
硝酸ランタン触媒を省いて、80℃で3時間では
なく12時間の初期反応時間を使用して、実験を繰
り返すと、生成物のエポキシド含量は7.64当量/
Kg(理論量の89%)であり、25℃での粘度は
50.3Pasである。
実施例 11
ビス(4−アミノフエニル)メタン(100g)、
トルエン(150g)及び2−メトキシエタノール
に溶解した50%硝酸マンガン(1g)を60℃に熱
し、減圧(18665Pa=140mmHg)する。エピクロ
ロヒドリン(203.5g)を少しづつ1時間にわた
つて加える。添加の終了後、減圧を止め、温度を
80℃に高める。さらに触媒溶液(1g)を加え、
その混合物を80℃で5時間維持する。50%塩化ベ
ンジルトリメチルアンモニウム(1.5g)を加え、
温度を75℃に調節する。水酸化ナトリウム(97.1
g)を10個の同量部として10分間隔で加える。添
加の終了したとき、混合物を75℃で1時間維持
し、次に水(310mls)で処理する。水層を捨て、
有機層を実施例1に記載したブライン溶液で洗
い、次に減圧下に蒸発してエポキシド含量:8.48
当量/Kg(理論量の89.6%)及び50℃での粘度:
8.6Pasを有する生成物を得る。
硝酸マンガン触媒を省いて、実験を繰り返した
とき、生成物はエポキシド含量:7.98当量/Kg
(理論量の84.3%)及び50℃での粘度:9.8Pasを
有する。
実施例 12
アニリン(100g)、トルエン(150g)及び2
−メトキシエタノールに溶解した50%硝酸ランタ
ン(1g)を60℃に熱し、減圧(18665Pa=140
mmHg)を行なう。エピクロロヒドリン(216.6
g)を少しづつ1時間にわたつて加え、その後減
圧を止めそして温度を80℃に高める。さらに触媒
溶液(1g)を加え、その混合物を80℃で4時間
維持し、続けて50%塩化ベンジルトリメチルアン
モニウム水溶液(1.5g)を添加し、そして温度
を75℃に調節する。水酸化ナトリウム(103.2g)
を10個の同量部として10分間隔で加え、続けてそ
の混合物を75℃で1時間維持し、次に水(350ml)
で処理する。水層を捨て、有機層を実施例1の記
載のブライン溶液(250ml)で洗い、次に減圧下
に蒸発してエポキシド含量:9.19当量/Kg(理論
量の94.4%)及び25℃での粘度:0.09Pasを有す
る生成物を得る。
硝酸ランタン触媒溶液を省いて実験を繰り返し
て、エポキシド含量:3.17当量/Kg(理論量の
32.5%)及び25℃での粘度51.1Pasを有する生成
物を得る。
実施例 13
ビス(3−アミノフエニル)スルホン(50g)、
トルエン(50g)及び2−メトキシエタノールに
溶解した50%硝酸ランタン(5g)を60℃に熱
し、減圧(18665Pa=140mmHg)する。エピクロ
ロヒドリン(81.3g)を少しづつ1時間にわたつ
て加えて、次に減圧を止めそして温度を80℃に高
める。さらに触媒溶液(5g)を加え、その混合
物を80℃で6時間維持する。温度を75℃に調節
し、その混合物を50%塩化ベンジルトリメチルア
ンモニウム水溶液(0.75g)で処理する。水酸化
ナトリウム(38.7g)を10個の同量部として10分
間隔で加え、その後その混合物を75℃で1時間熱
し、次に水(150ml)で処理する。水層を捨て;
有機層を実施例1に記載したブライン溶液(125
ml)で洗い、減圧下に蒸発してエポキシド含量:
7.40当量/Kg(理論量の87.4%)及び50℃での粘
度:456.1Pasを有する生成物を得る。
触媒溶液を省いて実験を繰り返したとき、80℃
で6時間加熱を行なつた後に非常にわずかの反応
が起こる。
実施例 14
1,3,3−トリメチル−1−(4−アミノフ
エニル)5−アミノインダンと1,3,3−トリ
メチル−1−(4−アミノフエニル)6−アミノ
インダンの混合物(100g)、トルエン(150g)
及び2−メトキシエタノールに溶解した50%硝酸
ランタン(1g)を60℃に熱し、減圧(18665Pa
=140mmHg)した。エピクロロヒドリン(151.5
g)を少しづつ1時間にわたつて加え、次に減圧
を止め、温度を80℃に高める。さらに触媒溶液
(1g)を加え、その混合物を80℃で5時間維持
する。温度を75℃に調節し、その混合物を50%塩
化ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液(1.5
g)で処理する。水酸化ナトリウム(72.3g)を
10個の同量部として10分間隔で加え、その後反応
を75℃で約1時間維持し、次に水(250ml)で処
理する。水層を捨て、有機層をを実施例1に記載
したブライン溶液(250ml)で洗い、減圧下に蒸
発してエポキシド含量:7.87当量/Kg(理論量の
96.6%)及び50℃での粘度:121.7Pasを有する生
成物を得る。
硝酸ランタン触媒を省いて実験を繰り返して、
エポキシド含量:6.06当量/Kg(理論量の74.4
%)及び50℃での粘度:220Pasを有する生成物
を得る。
実施例 15
ビス(4−アミノフエニル)メタン(100g)、
トルエン(100ml)及び2−メトキシエタノール
に溶解した50%トリフルオロメタンスルホン酸マ
グネシウム(1g)を混合して60℃に熱する。エ
ピクロロヒドリン(203.5g)を少しづつ2時間
にわたつて加え、温度を60℃ないし80℃の間に維
持し、そして添加が終了したとき、その混合物を
80℃でさらに1時間熱する。次に75℃に冷却し、
50%塩化ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液
(6g)を加える。その混合物を少しづつ2時間
にわたつて加える水酸化ナトリウム(89g)で処
理する。添加が終了したとき、その混合物を75℃
で3時間熱し、水(300ml)及びトルエン(250
ml)を激しく撹拌しながら加える。次にその混合
物を過し、水層を捨てる。
有機層を水1310部、塩化ナトリウム450部及び
酢酸9部を含有する溶液(250ml)で洗い、次に
減圧下にロータリーエバポレーターで蒸発する。
残留物をトルエン(250ml)に再度溶解し、過
し、次に減圧下に蒸発してエポキシド含量:8.87
当量/Kg(理論量の93.%)及び40℃での粘度:
16.2Pasを有する生成物を得る。
マグネシウム塩触媒を省いて反応を繰り返した
とき、生成物はエポキシド含量:8.37当量/Kg
(理論量の88.3%)及び40℃での粘度:70.7Pasを
有する。
実施例 16ないし19
メトキシエタノールに50%溶液として溶解した
別の塩2gによつてトリフルオロメタンスルホン
酸マグネシウム1gを置き代えて、実施例15を繰
り返す。この塩の添加は2つの段階で行なわれ、
半分はエピクロロヒドリンの添加前に加え、そし
て残りはエピクロロヒドリンの添加の終了時に加
える。塩の細目及び生成物の性質を下記に示す:[Table] In Examples 2, 3 and 5 to 7, the salt was 2
Two equal parts are added, the first at the beginning of the reaction and the second at the end of the addition of epichlorohydrin. Example 8 2,4-diethyl-6-methyl-1,3-phenylenediamine (100 g) is heated to 65°C and 50% magnesium perchlorate (1 g) dissolved in methoxyethanol is added. Epichlorohydrin (207.9 g) is added in portions over 2 hours, maintaining the reaction mixture below 80°C. When the epichlorohydrin addition was complete, another 50% magnesium perchlorate (1 g) was added and the mixture was heated to 80°C.
Heat for 8 hours. Isopropanol (106 ml) is added and the mixture is adjusted to 65°C. 50% aqueous sodium hydroxide solution (187.2 g) is added in portions over 2 hours and the mixture is then heated at 65° C. for a further 2 hours. Add water (150 ml) and ethyl methyl ketone (250 ml) and discard the aqueous layer. The organic layer is washed with the brine solution described in Example 1 (250 ml), evaporated on a rotary evaporator under reduced pressure and redissolved in ethyl methyl ketone (250 ml). Filtration and evaporation give a product having an epoxide content of 7.84 equivalents/Kg (78.8% of theory) and a viscosity at 25° C. of 21.5 Pas. omit magnesium perchlorate, instead of 8 hours.
When repeating the previous example with an initial reaction time of 16 hours, the product has an epoxide content: 5.67 equivalents/Kg (57% of theory) and a viscosity at 25° C.: 581.9 Pas. Example 9 Magnesium perchlorate was replaced with 1.5 each of 33% magnesium nitrate dissolved in methoxyethanol
Example 8 is repeated using two additions of g. The product has epoxide content: 7.77 equivalents/Kg
(78.1% of theory) and viscosity at 25°C: 27.5 Pas. Example 10 Bis(4-aminophenyl)methane, 4,4'-
The amine used in Example 1 was replaced by a liquid mixture of diamino-3-aminodiphenylmethane and bis(4-amino-3-ethylphenyl)-methane, and the magnesium perchlorate was replaced by lanthanum nitrate. Example 1 is repeated with the following substitutions. At the end of the epichlorohydrin addition, the mixture is heated to 80° C. for 3 hours. The product has epoxide content: 8.23 equivalents/Kg (96.2% of theory)
and viscosity at 25°C: 17.3 Pas. If the experiment is repeated omitting the lanthanum nitrate catalyst and using an initial reaction time of 12 hours instead of 3 hours at 80°C, the epoxide content of the product is 7.64 equivalents/
Kg (89% of the theoretical amount) and the viscosity at 25℃ is
It is 50.3 Pas. Example 11 Bis(4-aminophenyl)methane (100g),
50% manganese nitrate (1 g) dissolved in toluene (150 g) and 2-methoxyethanol is heated to 60°C and reduced pressure (18665 Pa = 140 mmHg). Add epichlorohydrin (203.5 g) in portions over 1 hour. After the addition is complete, stop the vacuum and lower the temperature.
Increase to 80℃. Furthermore, add catalyst solution (1 g),
The mixture is maintained at 80°C for 5 hours. Add 50% benzyltrimethylammonium chloride (1.5g),
Adjust temperature to 75°C. Sodium hydroxide (97.1
g) in 10 equal parts at 10 minute intervals. At the end of the addition, the mixture is kept at 75° C. for 1 hour and then treated with water (310 mls). Discard the water layer,
The organic layer was washed with the brine solution described in Example 1 and then evaporated under reduced pressure to give epoxide content: 8.48.
Equivalent weight/Kg (89.6% of theory) and viscosity at 50°C:
A product with 8.6 Pas is obtained. When the experiment was repeated omitting the manganese nitrate catalyst, the product had an epoxide content of 7.98 equivalents/Kg.
(84.3% of theory) and viscosity at 50°C: 9.8 Pas. Example 12 Aniline (100g), toluene (150g) and 2
-Heat 50% lanthanum nitrate (1g) dissolved in methoxyethanol to 60℃ and reduce the pressure (18665Pa=140
mmHg). Epichlorohydrin (216.6
g) in portions over 1 hour, after which the vacuum is stopped and the temperature is increased to 80°C. Further catalyst solution (1 g) is added and the mixture is maintained at 80°C for 4 hours, followed by the addition of 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (1.5g) and the temperature is adjusted to 75°C. Sodium hydroxide (103.2g)
was added in 10 equal parts at 10 minute intervals, the mixture was subsequently maintained at 75°C for 1 hour, and then water (350 ml)
Process with. The aqueous layer was discarded and the organic layer was washed with the brine solution described in Example 1 (250 ml) and then evaporated under reduced pressure to give an epoxide content of 9.19 eq/Kg (94.4% of theory) and a viscosity at 25°C. : A product with 0.09 Pas is obtained. The experiment was repeated omitting the lanthanum nitrate catalyst solution to obtain an epoxide content of 3.17 equivalents/Kg (theoretical amount).
32.5%) and a viscosity at 25° C. of 51.1 Pas. Example 13 Bis(3-aminophenyl)sulfone (50g),
Toluene (50 g) and 50% lanthanum nitrate (5 g) dissolved in 2-methoxyethanol are heated to 60°C and reduced pressure (18665 Pa = 140 mmHg). Epichlorohydrin (81.3 g) is added in portions over 1 hour, then the vacuum is stopped and the temperature is increased to 80°C. Further catalyst solution (5 g) is added and the mixture is maintained at 80° C. for 6 hours. The temperature is adjusted to 75°C and the mixture is treated with 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (0.75g). Sodium hydroxide (38.7 g) is added in 10 equal parts at 10 minute intervals, then the mixture is heated at 75° C. for 1 hour and then treated with water (150 ml). Discard the water layer;
The organic layer was soaked in the brine solution described in Example 1 (125
ml) and evaporated under reduced pressure. Epoxide content:
A product is obtained with 7.40 equivalents/Kg (87.4% of theory) and a viscosity at 50° C.: 456.1 Pas. When the experiment was repeated omitting the catalyst solution, the temperature was 80°C.
Very little reaction occurs after 6 hours of heating at . Example 14 A mixture of 1,3,3-trimethyl-1-(4-aminophenyl)5-aminoindan and 1,3,3-trimethyl-1-(4-aminophenyl)6-aminoindan (100 g), toluene ( 150g)
and 50% lanthanum nitrate (1 g) dissolved in 2-methoxyethanol was heated to 60℃ and reduced pressure (18665Pa
= 140mmHg). Epichlorohydrin (151.5
g) in portions over 1 hour, then stop the vacuum and increase the temperature to 80°C. Further catalyst solution (1 g) is added and the mixture is maintained at 80° C. for 5 hours. The temperature was adjusted to 75°C and the mixture was diluted with 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (1.5
g). Sodium hydroxide (72.3g)
Add in 10 equal parts at 10 minute intervals, then maintain the reaction at 75° C. for about 1 hour, then treat with water (250 ml). The aqueous layer was discarded and the organic layer was washed with the brine solution (250 ml) described in Example 1 and evaporated under reduced pressure to give an epoxide content of 7.87 eq/Kg (theoretical amount).
96.6%) and a viscosity at 50° C.: 121.7 Pas. The experiment was repeated omitting the lanthanum nitrate catalyst.
Epoxide content: 6.06 equivalents/Kg (theoretical 74.4
%) and a viscosity at 50° C.: 220 Pas is obtained. Example 15 Bis(4-aminophenyl)methane (100g),
Toluene (100ml) and 50% magnesium trifluoromethanesulfonate (1g) dissolved in 2-methoxyethanol are mixed and heated to 60°C. Epichlorohydrin (203.5 g) was added in portions over 2 hours, maintaining the temperature between 60°C and 80°C, and when the addition was complete, the mixture was
Heat at 80℃ for another hour. Then cool to 75℃,
Add 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (6 g). The mixture is treated with sodium hydroxide (89 g) added in portions over 2 hours. When the addition is complete, heat the mixture to 75°C.
Heat for 3 hours, add water (300ml) and toluene (250ml)
ml) with vigorous stirring. Then strain the mixture and discard the aqueous layer. The organic layer is washed with a solution (250 ml) containing 1310 parts of water, 450 parts of sodium chloride and 9 parts of acetic acid and then evaporated on a rotary evaporator under reduced pressure.
The residue was redissolved in toluene (250 ml), filtered and then evaporated under reduced pressure to give an epoxide content of 8.87.
Equivalent weight/Kg (93.% of theory) and viscosity at 40℃:
A product with 16.2 Pas is obtained. When the reaction was repeated omitting the magnesium salt catalyst, the product had an epoxide content of 8.37 equivalents/Kg.
(88.3% of theory) and viscosity at 40°C: 70.7 Pas. Examples 16 to 19 Example 15 is repeated, replacing 1 g of magnesium trifluoromethanesulfonate by 2 g of another salt dissolved as a 50% solution in methoxyethanol. This salt addition takes place in two stages:
Half is added before the addition of epichlorohydrin and the rest is added at the end of the addition of epichlorohydrin. The details of the salt and the nature of the product are shown below:
【表】
実施例 20
2,4−ジエチル−6−メチル−1,3−フエ
ニレンジアミン(100g)を65℃に熱し、メトキ
シエタノールに溶解した50%トリフルオロメタン
スルホン酸マグネシウム(1g)を加える。エピ
クロロヒドリン(207.9g)を少しづつ2時間に
わたつて加え、反応混合物を80℃以下に維持す
る。エピクロロヒドリンの添加終了時に、さらに
50%トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム
(1g)を加えそしてその混合物を80℃で4時間
熱する。イソプロパノール(106ml)を加え、そ
の混合物を65℃に調節する。50%水酸化ナトリウ
ム水溶液(187.2g)を少しづつ2時間にわたつ
て加え、その後混合物を65℃でさらに2時間熱す
る。水(1150ml)及びエチルメチルケトン(250
ml)を加えそして水層を捨てる。有機層を実施例
1に記載したブライン溶液(250ml)で洗い、減
圧下にロータリーエバポレーターで蒸発し、そし
てエチルメチルケトン(250ml)中に再度溶解す
る。過及び蒸発により、エポキシド含量:7.90
当量/Kg(理論量の79.4%)及び25℃での粘度:
20.0Pasを有する生成物を得る。
マグネシウム塩を省いて、初期反応時間を4時
間でなく16時間として実験を繰り返したとき、生
成物はエポキシド含量:5.67当量/Kg(理論量の
57%)及び25℃での粘度:581.9Pasを有する。
実施例 21
トリフルロメタンスルホン酸塩の代わりにトリ
フルオロ酢酸マグネシウムを使用して、実施例20
を繰り返す。生成物はエポキシド含量:8.08当
量/Kg(理論量の81.2%)及び25℃での粘度:
31.5Pasを有する。
実施例 22
ビス(4−アミノフエニル)メタン、4,4′−
ジアミノ−3−エチルジフエニルメタン及びビス
(4−アミノ−3−エチルフエニル)メタンの液
体混合物(100g)、トルエン(100ml)、及びメト
キシエタノールに溶解した50%トリフルオロメタ
ンスルホン酸マグネシウム(1g)を撹拌しそし
て一緒に60℃に熱する。エピクロロヒドリン
(165.2g)を少しづつ2時間にわたつて加えて、
その反応混合物を80℃以下に維持する。混合物の
添加終了時に、混合物を80℃でさらに4時間熱す
る。
75℃に冷却し、50%塩化ベンジルトリメチルア
ンモニウム水溶液(6g)を加え、引き続き水酸
化ナトリウム(72.3g)を少しづつ2時間にわた
つて加える。その混合物を75℃で3時間熱し、次
に水(250ml)及びトルエン(250ml)で処理す
る。有機層を分離し、実施例1に記載のブライン
(250ml)で洗い、そして蒸発する。残留物をトル
エン(250ml)に溶解し、過しそして蒸発して
エポキシド含量8.07当量/Kg(理論量の94.4%)
及び25℃での粘度:33.4Pasを有する生成物を得
る。
マグネシウム塩を省いて、初期反応温度80℃で
4時間でなく12時間として実験を繰り返したと
き、生成物はエポキシド含量:7.64当量/Kg(理
論量の89%)及び25℃での粘度:50.3Pasを有す
る。
実施例 23
ビス(4−アミノフエニル)スルホン(100
g)、トルエン(100ml)、及びメトキシエタノー
ルに溶解した50%トリフルオロメタンスルホン酸
マグネシウム(1g)を一緒に撹拌し、65℃に熱
する。エピクロロヒドリン(162.5g)を少しづ
つ2時間にわたつて加え、混合物の温度を80℃以
下に維持する。さらにマグネシウム塩溶液(1
g)を加え、その混合物を13時間80℃で熱し、そ
の時までの混合物のエポキシド含量は0.64当量/
Kgである。
トルエンをロータリーエバポレータで蒸発し、
残留物をイソプロパノール(100ml)中に懸濁す
る。50%水酸化ナトリウム水溶液(160g)を1
時間にわたつて65℃で加え、そして次にその混合
物を65℃でさらに1時間熱する。水(300ml)及
びエチルメチルケトン(300ml)を加え、水層を
捨て、そして有機層を実施例1に記載したブライ
ン(250ml)で洗いそして蒸発する。残留物をエ
チルメチルケトン(250ml)に溶解し、過し、
蒸発してエポキシド含量6.46当量/Kg(理論量の
76.2%)を有する固体生成物を得る。
マグネシウム塩を省いて、実験を繰り返したと
き、18時間80℃での初期加熱はエポキシド含量の
ほんのわずかな低下(5.04ないし4.40当量/Kg)
のみしか起こさず、反応の最初の段階が起きない
ことを示している。
実施例 24
イソデカノールに溶解した50%トリクロロ酢酸
マグネシウム溶液によつて硝酸マンガン溶液を置
き代えて実施例11を繰り返す。生成物はエポキシ
ド含量:9.19当量/Kg(理論量の97.1%)及び50
℃での粘度:4.1Pasを有する。
実施例 25
硝酸ランタンの代わりにトリフルオロメタンス
ルホン酸マグネシウムを使用して、実施例12を繰
り返す。生成物はエポキシド含量:9.18当量/Kg
(理論量の94.3%)及び25℃での粘度:0.06Pasを
有する。
実施例 26
トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウムに
よつて硝酸ランタンを置き代えて実施例14を繰り
返す。エポキシド含量:7.45当量/Kg(理論量の
91.4%)及び50℃での粘度:84.3Pasを有する生
成物がられる。
実施例 27ないし29
2−メトキシエタノールに溶解した他の塩の50
%溶液でトリクロロ酢酸マグネシウム溶液を置き
代えて実施例24を繰り返す。生成物のエポキシド
含量及び粘度は下記のとおりである:[Table] Example 20 2,4-diethyl-6-methyl-1,3-phenylenediamine (100 g) is heated to 65°C and 50% magnesium trifluoromethanesulfonate (1 g) dissolved in methoxyethanol is added. Epichlorohydrin (207.9 g) is added in portions over 2 hours, maintaining the reaction mixture below 80°C. At the end of the addition of epichlorohydrin, further
50% magnesium trifluoromethanesulfonate (1 g) is added and the mixture is heated at 80° C. for 4 hours. Isopropanol (106 ml) is added and the mixture is adjusted to 65°C. 50% aqueous sodium hydroxide solution (187.2 g) is added in portions over 2 hours, after which the mixture is heated at 65° C. for a further 2 hours. Water (1150ml) and ethyl methyl ketone (250ml)
ml) and discard the aqueous layer. The organic layer is washed with the brine solution described in Example 1 (250 ml), evaporated on a rotary evaporator under reduced pressure and redissolved in ethyl methyl ketone (250 ml). By filtration and evaporation, epoxide content: 7.90
Equivalent weight/Kg (79.4% of theory) and viscosity at 25°C:
A product with 20.0 Pas is obtained. When the experiment was repeated omitting the magnesium salt and using an initial reaction time of 16 hours instead of 4 hours, the product had an epoxide content of 5.67 equivalents/Kg (theoretical amount).
57%) and viscosity at 25°C: 581.9 Pas. Example 21 Example 20 using magnesium trifluoroacetate in place of trifluoromethanesulfonate
repeat. The product has epoxide content: 8.08 equivalents/Kg (81.2% of theory) and viscosity at 25°C:
It has 31.5 Pas. Example 22 Bis(4-aminophenyl)methane, 4,4'-
Stir a liquid mixture of diamino-3-ethyldiphenylmethane and bis(4-amino-3-ethylphenyl)methane (100g), toluene (100ml), and 50% magnesium trifluoromethanesulfonate (1g) dissolved in methoxyethanol. Then heat to 60℃. Add epichlorohydrin (165.2 g) little by little over 2 hours.
The reaction mixture is maintained below 80°C. At the end of the addition of the mixture, heat the mixture at 80° C. for a further 4 hours. Cool to 75°C, add 50% aqueous benzyltrimethylammonium chloride solution (6 g), and then add sodium hydroxide (72.3 g) in portions over 2 hours. The mixture is heated at 75° C. for 3 hours and then treated with water (250 ml) and toluene (250 ml). The organic layer is separated, washed with brine (250 ml) as described in Example 1 and evaporated. The residue was dissolved in toluene (250 ml), filtered and evaporated to an epoxide content of 8.07 eq/Kg (94.4% of theory).
and a product with a viscosity at 25° C.: 33.4 Pas is obtained. When the experiment was repeated omitting the magnesium salt and using an initial reaction temperature of 80°C for 12 hours instead of 4 hours, the product had an epoxide content of 7.64 eq/Kg (89% of theory) and a viscosity at 25°C of 50.3. Has Pas. Example 23 Bis(4-aminophenyl)sulfone (100
g), toluene (100 ml), and 50% magnesium trifluoromethanesulfonate (1 g) dissolved in methoxyethanol are stirred together and heated to 65°C. Epichlorohydrin (162.5 g) is added in portions over 2 hours, maintaining the temperature of the mixture below 80°C. Furthermore, magnesium salt solution (1
g) was added and the mixture was heated at 80°C for 13 hours, by which time the epoxide content of the mixture was 0.64 equivalent/
Kg. Evaporate toluene with a rotary evaporator,
The residue is suspended in isopropanol (100ml). 50% sodium hydroxide aqueous solution (160g) 1
at 65°C over a period of time and then heat the mixture at 65°C for an additional hour. Water (300 ml) and ethyl methyl ketone (300 ml) are added, the aqueous layer is discarded and the organic layer is washed with brine (250 ml) as described in Example 1 and evaporated. The residue was dissolved in ethyl methyl ketone (250ml) and filtered.
After evaporation, the epoxide content was 6.46 equivalents/Kg (theoretical amount).
76.2%) is obtained. When the experiment was repeated omitting the magnesium salt, initial heating at 80°C for 18 hours resulted in only a slight decrease in epoxide content (5.04 to 4.40 eq/Kg).
This shows that the first step of the reaction does not occur. Example 24 Example 11 is repeated replacing the manganese nitrate solution by a 50% magnesium trichloroacetate solution in isodecanol. The product has epoxide content: 9.19 equivalents/Kg (97.1% of theory) and 50
Viscosity at °C: has 4.1Pas. Example 25 Example 12 is repeated using magnesium trifluoromethanesulfonate in place of lanthanum nitrate. Product has epoxide content: 9.18 equivalent/Kg
(94.3% of theory) and viscosity at 25°C: 0.06 Pas. Example 26 Example 14 is repeated replacing lanthanum nitrate by magnesium trifluoromethanesulfonate. Epoxide content: 7.45 equivalents/Kg (theoretical amount
91.4%) and a viscosity at 50°C: 84.3 Pas. Examples 27 to 29 50% of other salts dissolved in 2-methoxyethanol
Example 24 is repeated replacing the magnesium trichloroacetate solution with % solution. The epoxide content and viscosity of the product are as follows:
Claims (1)
位の炭素原子上でフツ素原子、塩素原子または
臭素原子によつて置換されているカルボン酸ま
たはスルホン酸、 の二価またはより多価の金属塩の存在下に、芳香
族アミンのアミノ水素当量に対してエピクロロヒ
ドリン少なくとも0.7当量と共に、少なくとも1
つの芳香族アミノ水素原子を有するアミンを熱
し、そして その生成物を脱塩酸することによりなる芳香族
N−グリシジルアミンの製造方法。 2 触媒として使用される塩が周期表のA、
B、B、Bまたは族の金属の硝酸塩または
過塩素酸塩、またはA族または遷移金属のフツ
素原子、塩素原子または臭素原子で置換されたカ
ルボン酸塩またはスルホン酸塩である特許請求の
範囲第1項記載の方法。 3 使用される塩がマグネシウム、カルシウム、
亜鉛、マンガン、ニツケル、ランタン、バナジウ
ム(バナジルとして)、イツテルビウム、または
ウラン(ウラニルとして)の硝酸塩または過塩素
酸塩、または鉄、亜鉛、カドミウム、ランタン、
マグネシウム、バナジウム(バナジルとして)、
マンガン、コバルトまたはニツケルのフツ素原
子、塩素原子または臭素原子で置換されたカルボ
ン酸塩またはスルホン酸塩である特許請求の範囲
第2項記載の方法。 4 塩が過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシ
ウム、過塩素酸亜鉛、過塩素酸ニツケル、硝酸マ
グネシウム、硝酸マンガン、硝酸ランタン、硝酸
イツテルビウム、または硝酸ウラニルである特許
請求の範囲第3項記載の方法。 5 塩の陰イオンが最大限4個の炭素原子を有す
る置換されたカルボン酸またはスルホン酸から誘
導される特許請求の範囲第3項記載の方法。 6 陰イオンがトリフルオロ酢酸、トリフルオロ
メタンスルホン酸、トリクロロ酢酸、2,2−ジ
クロロプロピオン酸またはトリブロモ酢酸から誘
導される特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 塩がトリフルオロ酢酸マグネシウム、トリフ
ルオロ酢酸マンガン、トリフルオロ酢酸ニツケ
ル、トリフルオロ酢酸バナジル、トリフルオロメ
タンスルホン酸マグネシウム、トリフルオロメタ
ンスルホン酸コバルト、トリクロロ酢酸マグネシ
ウム、2,2−ジクロロプロピオン酸マグネシウ
ム、またはトリブロモ酢酸マグネシウムである特
許請求の範囲第6項記載の方法。 8 存在する塩の量が芳香族アミンの100重量部
に対して0.1ないし10部である特許請求の範囲第
1項ないし第7項のいずれか1項に記載の方法。 9 触媒を不活性有機溶媒に溶解された反応混合
物に混合する特許請求の範囲第1項ないし第8項
のいずれか1項に記載の方法。 10 芳香族アミンが1個または2個の第一アミ
ノ基を有する特許請求の範囲第1項ないし第9項
のいずれか1項に記載の方法。 11 芳香族アミンがアニリン、アミノフエニル
インダンまたは次式または: (上記各式中、 R1,R2,R3及びR4は同一であるかまたは異な
つて、炭素原子数1ないし4のアルキル基、また
は水素原子を表わし、そして Xは原子価結合、炭素原子数1ないし4のアル
キレン基、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基ま
たはスルホニル基を表わす。)で表わされるアミ
ンを表わす特許請求の範囲第10項記載の方法。 12 芳香族アミンがアニリン、1,3,3−ト
リメチル−1−(4−アミノフエニル)−5−アミ
ノインダン、1,3,3−トリメチル−1−(4
−アミノフエニル)−6−アミノインダン、O−,
m−,またはp−フエニレンジアミン、2,4−
ジエチル−6−メチル−1,3−フエニレンジア
ミン、ビス(4−アミノフエニル)メタン、ビス
(4−アミノフエニル)−ケトン、ビス(4−アミ
ノフエニル)エーテル、ビス(4−アミノフエニ
ル)スルフイド、ビス(3−アミノフエニル)ま
たはビス(4−アミノフエニル)スルホン、4,
4′−ジアミノ−3−エチルジフエニルメタンまた
はビス(4−アミノ−3−エチルフエニル)メタ
ンを表わす特許請求の範囲第11項記載の方法。 13 50ないし100℃で行なわれる特許請求の範
囲第1項ないし第12項のいずれか1項に記載の
方法。[Scope of Claims] 1 (a) nitric acid or perchloric acid, or (b) α to a carboxylic acid group or a sulfonic acid group
The amino hydrogen equivalent of an aromatic amine in the presence of a divalent or higher valent metal salt of a carboxylic or sulfonic acid substituted on the carbon atom in position by a fluorine, chlorine or bromine atom. with at least 0.7 equivalents of epichlorohydrin
1. A method for producing aromatic N-glycidylamine, which comprises heating an amine having two aromatic amino hydrogen atoms and dehydrochlorinating the product. 2 The salt used as a catalyst is A on the periodic table,
The claims are nitrates or perchlorates of B, B, B or group metals, or carboxylates or sulfonates substituted with fluorine, chlorine or bromine atoms of group A or transition metals. The method described in paragraph 1. 3 The salts used are magnesium, calcium,
nitrates or perchlorates of zinc, manganese, nickel, lanthanum, vanadium (as vanadyl), ytterbium, or uranium (as uranyl), or iron, zinc, cadmium, lanthanum,
Magnesium, vanadium (as vanadyl),
3. The method according to claim 2, which is a carboxylate or sulfonate substituted with a fluorine atom, chlorine atom, or bromine atom of manganese, cobalt, or nickel. 4. The salt according to claim 3, wherein the salt is magnesium perchlorate, calcium perchlorate, zinc perchlorate, nickel perchlorate, magnesium nitrate, manganese nitrate, lanthanum nitrate, ytterbium nitrate, or uranyl nitrate. Method. 5. Process according to claim 3, wherein the anion of the salt is derived from a substituted carboxylic or sulphonic acid having at most 4 carbon atoms. 6. The method of claim 5, wherein the anion is derived from trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloroacetic acid, 2,2-dichloropropionic acid or tribromoacetic acid. 7 The salt is magnesium trifluoroacetate, manganese trifluoroacetate, nickel trifluoroacetate, vanadyl trifluoroacetate, magnesium trifluoromethanesulfonate, cobalt trifluoromethanesulfonate, magnesium trichloroacetate, magnesium 2,2-dichloropropionate, or tribromo 7. The method of claim 6, wherein the magnesium acetate is magnesium acetate. 8. A process according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of salt present is from 0.1 to 10 parts per 100 parts by weight of aromatic amine. 9. A method according to any one of claims 1 to 8, wherein the catalyst is mixed into the reaction mixture dissolved in an inert organic solvent. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the aromatic amine has one or two primary amino groups. 11 The aromatic amine is aniline, aminophenyl indane or the following formula or: (In the above formulas, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and X is a valence bond, a carbon 11. The method according to claim 10, wherein the amine is an alkylene group having 1 to 4 atoms, an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group or a sulfonyl group. 12 The aromatic amine is aniline, 1,3,3-trimethyl-1-(4-aminophenyl)-5-aminoindan, 1,3,3-trimethyl-1-(4
-aminophenyl)-6-aminoindan, O-,
m-, or p-phenylenediamine, 2,4-
Diethyl-6-methyl-1,3-phenylenediamine, bis(4-aminophenyl)methane, bis(4-aminophenyl)-ketone, bis(4-aminophenyl)ether, bis(4-aminophenyl) sulfide, bis(3 -aminophenyl) or bis(4-aminophenyl) sulfone, 4,
Process according to claim 11, characterized in that it represents 4'-diamino-3-ethyldiphenylmethane or bis(4-amino-3-ethylphenyl)methane. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, carried out at 50 to 100°C.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8326119 | 1983-09-29 | ||
| GB838326118A GB8326118D0 (en) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Preparation of n-glycidyl compounds |
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|---|---|---|---|---|
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1983
- 1983-09-29 GB GB838326118A patent/GB8326118D0/en active Pending
-
1984
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|---|---|---|---|
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