JPH101457A - ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体の製造方法 - Google Patents

ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体の製造方法

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JPH101457A
JPH101457A JP8153750A JP15375096A JPH101457A JP H101457 A JPH101457 A JP H101457A JP 8153750 A JP8153750 A JP 8153750A JP 15375096 A JP15375096 A JP 15375096A JP H101457 A JPH101457 A JP H101457A
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JP
Japan
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hexafluorobiphenyl
acid precursor
tetracarboxylic acid
tetrafluorobenzene
producing
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JP8153750A
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English (en)
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Yumitatsu Noda
結実樹 野田
Takashi Honma
貴志 本間
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C63/00Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings
    • C07C63/33Polycyclic acids
    • C07C63/331Polycyclic acids with all carboxyl groups bound to non-condensed rings

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高性能フッ素化樹脂用中間原料の2,2’,
5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−4,
4’−テトラカルボン酸前駆体の収率良い製造方法を提
供する。 【解決手段】 テトラフルオロフタロニトリルとアルカ
リ金属ヨ−ド化物とを反応させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、耐熱性、耐光
性、低吸水性、低誘電率等に優れた高機能性フッ素化樹
脂の中間原料として有用な2,2’,5,5’,6,
6’−ヘキサフルオロ−3,3’,4,4’−テトラカ
ルボン酸前駆体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、樹脂の高機能化への要求が益々高
くなってきている。特に電子産業分野では高耐熱性、低
吸水性、低誘電率などの物性を併せ持つ機能材料が切望
されている。
【0003】これらの要求に応え得る材料としてフッ素
化ポリイミドを挙げることができ、その芳香族テトラカ
ルボン酸成分としてフッ素化テトラカルボン酸二無水物
が知られている。その中の一つとして、下記式(4)で
示される2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオ
ロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸
二無水物が知られている。
【0004】
【化4】
【0005】この2,2’,5,5’,6,6’−ヘキ
サフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカ
ルボン酸二無水物は通常2,2’,5,5’,6,6’
−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テ
トラカルボン酸を無水化して製造される。
【0006】これらの合成法としては、二件が知られて
いるのみである。一つは米国特許第3440277号
(1969年)明細書に記載の方法である。前記特許明
細書には、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフル
オロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン
酸、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビ
フェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸テト
ラメチルエステル、および2,2’,5,5’,6,
6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’
−テトラカルボン酸二無水物の製造例が記載されてい
る。しかし前記明細書に記載の方法は、合成途中でポリ
フルオロ芳香族リチウム化合物を経由する多段階を要す
る合成法であり、この化合物は取り扱いに特別の考慮が
必要でありコスト高を招くため、工業的製造方法として
は不利である。
【0007】他の方法は特開平3−101673号公報
に記載に記載の方法である。この方法は4−ブロモ−
3,5,6−トリフルオロフタロニトリルと銅粉とを用
い、ウルマン(Ullmann)反応で3,3’,5,
5’,6,6’−ヘキサフルオロ−4,4’−ビフタロ
ニトリルを合成する方法である。そして、同公報には、
3,3’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ−4,
4’−ビフタロニトリルを加水分解、無水化して3,
3’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ−4、4’
−ビフタル酸二無水物がほぼ定量的に得られることが記
載されている。
【0008】この方法は、3,3’,5,5’,6,
6’−ヘキサフルオロ−4,4’−ビフタロニトリル
(2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフ
ェニル−3,3’,4,4−テトラカルボニトリル)の
製造工程で大過剰の銅が必要であり、しかも収率が18
%程度と低く工業的製造方法として満足のいくものでは
ない。
【0009】つまり、これまでは2,2’,5,5’,
6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’4,
4’−テトラカルボン酸二無水物の合成中間体として有
用である2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオ
ロビフェニル−3,3’,4,4−テトラカルボニトリ
ルや2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビ
フェニル−3,3’,4,4−テトラカルボン酸テトラ
アルキルエステルなどの2,2’,5,5’,6,6’
−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テ
トラカルボン酸前駆体を収率良く製造でき、工業的に実
施可能な製造方法はなかったのである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この発明は2,2’,
5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,
3’4,4’−テトラカルボン酸二無水物の合成中間体
として有用な前記の2,2’,5,5’,6,6’−ヘ
キサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラ
カルボン酸前駆体を収率良く製造でき、工業的に実施可
能な製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
下記一般式(1)で示されるテトラフルオロベンゼン−
o−ジカルボン酸前駆体と
【化5】 (X=CNまたはCOOR、R=炭素数1−5のアルキ
ル基) 下記一般式(2)で示されるアルカリ金属ヨ−ド化物と
【化6】 (M=アルカリ金属) 極性溶媒中で反応させることを特徴とする下記一般式
(3)で示される2,2’,5,5’,6,6’−ヘキ
サフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカ
ルボン酸前駆体の製造方法に関する。
【化7】 (X=CNまたはCOOR、R=炭素数1−5のアルキ
ル基)
【0012】前記のテトラフルオロベンゼン−o−ジカ
ルボン酸前駆体としては、テトラフルオロベンゼン−o
−ジカルボニトリル、テトラフルオロベンゼン−o−ジ
カルボン酸ジメチルエステル、テトラフルオロベンゼン
−o−ジカルボン酸ジエチルエステル、テトラフルオロ
ベンゼン−o−ジカルボン酸ジプロピルエステル、テト
ラフルオロベンゼン−o−ジカルボン酸ジブチルエステ
ル等が挙げられる。これらの化合物は、例えばフロロケ
ム社(イギリス)、東京化成株式会社、アルドリッチ社
(アメリカ)等で購入可能な公知の化合物である。
【0013】この発明では前記のテトラフルオロベンゼ
ン−o−ジカルボン酸前駆体とアルカル金属ヨ−ド化物
とを反応させることが重要であり、これによって全く予
想外にカップリング反応が進行し、位置異性体の生成が
実質的になく2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフ
ルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボ
ン酸前駆体を得ることができるのである。
【0014】前記のアルカル金属ヨ−ド化物としては、
沃化リチウム、沃化ナトリウム、沃化カリウム、沃化ル
ビジウム、沃化セシウムを挙げることができ、反応性、
経済性等を考慮すると沃化ナトリウム、沃化カリウムが
好ましい。使用するアルカル金属ヨ−ド化物の量は、前
記のテトラフルオロベンゼン−o−ジカルボン酸前駆体
に対して0.5〜2倍モル程度、特に0.9〜1.5倍
モル程度が好ましい。この範囲外の使用量では2,
2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル
−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体の収率
が著しく低下する。
【0015】前記の極性溶媒としては種々の溶媒が使用
可能であるが、反応性および溶解性を考慮すれば、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、N−メチルピロリドン、ヘキサメチルリン
酸トリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン等を挙げることができ、特にジメチルホルムアミドが
好ましい。使用する極性溶媒の量は、前記のテトラフル
オロベンゼン−o−ジカルボン酸前駆体1モルに対して
100〜10000ml、特に300〜5000ml程
度が好ましい。
【0016】また反応温度は70℃以上でかつ使用する
溶媒の沸点以下の範囲の温度が適当であり、100−1
50℃程度が好ましい。温度が低すぎると前記のテトラ
フルオロベンゼン−o−ジカルボン酸前駆体の転化率が
低く、温度が高すぎると2,2’,5,5’,6,6’
−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テ
トラカルボン酸前駆体の収率が低下する。反応時間は
0.1〜15時間程度、特に0.5〜8時間程度が好ま
しい。また、反応系は窒素などの不活性ガス置換して行
うことが好ましい。
【0017】反応後、カラムクロマトグラフィーを用い
て、あるいは芳香族系炭化水素溶媒やアルコール類によ
り再結晶して、2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサ
フルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカル
ボン酸前駆体を得ることができる。
【0018】この方法によって得られる2,2’,5,
5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,
3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体、例えば2,
2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル
−3,3’,4,4−テトラカルボニトリルは2,
2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル
−3,3’,4、4’−テトラカルボン酸二無水物の合
成中間体として使用することができる。この2,2’,
5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,
3’,4,4’−テトラカルボニトリルから2,2’,
5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,
3’,4,4’−テトラカルボン酸を経て2,2,
2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ−3,
3’,4、4’−ビフタル酸二無水物への転換は、常法
によって加水分解、無水化することによって行うことが
できる。
【0019】
【実施例】以下、この発明の実施例を示す。 実施例1 還流冷却管を備え付けた100ml三つ口フラスコにテ
トラフルオロベンゼン−o−ジカルボニトリル(融点:
86℃、フロロケム社)5.0g(25.0mmo
l)、および沃化カリウム4.15g(25.0mmo
l)を仕込みフラスコ内を窒素置換した。これにジメチ
ルホルムアミド35mlを加え、140℃で3時間反応
した。反応液をガスクロマトグラフィ−(OV17カラ
ム、島津製作所製)で分析したところ、テトラフルオロ
ベンゼン−o−ジカルボニトリルの転化率63%、選択
率83%で2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフル
オロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボニ
トリルが生成していた。
【0020】反応混合物を室温まで冷却後、酢酸エチル
150mlを加え、この溶液を3%塩酸水溶液、次いで
10%チオ硫酸ナトリウム水溶液で洗浄した。醋酸エチ
ルを留去後、残渣をカラムクロマトグラフィ−(シリカ
ゲル/トルエン:ヘキサン=7:3)で精製し、2.1
0gの2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロ
ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボニトリ
ルを得た。収率は46%である。この生成物の分析値は
以下の通りである。 MS測定、M+ :36219 FNMR測定(400MHz:基準物質CF3 COO
Hー76.5ppm溶媒DMSOd6) δ=−104.60(2F) −117.850−117.907(2F) −129.069−129.119(2F)
【0021】実施例2 沃化カリウムに代えて沃化ナトリウムを使用した以外は
実施例1と同じ条件で反応を行った。反応後ガスクロマ
トグラフィ−で分析したところ、テトラフルオロベンゼ
ン−o−ジニトリルの転化率53%、選択率51%で
2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェ
ニル−3,3’,4,4’−テトラカルボニトリルを得
た。
【0022】実施例3 実施例1と同様の反応をジメチルスルホキシドを溶媒と
して用いた以外は同じ条件で行った。反応後ガスクロマ
トグラフィ−で分析したところ、テトラフルオロベンゼ
ン−o−ジニトリルの転化率35%、選択率42%で
2,2’,5,5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェ
ニル−3,3’,4,4’−テトラカルボニトリルを得
た。
【0023】
【発明の効果】この発明によって、高機能性フッ素化樹
脂の中間原料として有望な2,2’,5,5’,6,
6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’
−テトラカルボン酸前駆体、例えば2,2’,5,
5’,6,6’−ヘキサフルオロビフェニル−3,
3’,4,4’−テトラニトリルを工業的に実施可能な
簡便な方法で高収率で製造することが可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で示されるテトラフル
    オロベンゼン−o−ジカルボン酸前駆体と 【化1】 (X=CNまたはCOOR、R=炭素数1−5のアルキ
    ル基) 下記一般式(2)で示されるアルカリ金属ヨ−ド化物と
    を 【化2】 (M=アルカリ金属) 極性溶媒中で反応させることを特徴とする下記一般式
    (3)で示される2,2’,5,5’,6,6’−ヘキ
    サフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカ
    ルボン酸前駆体の製造方法。 【化3】 (X=CNまたはCOOR、R=炭素数1−5のアルキ
    ル基)
JP8153750A 1996-06-14 1996-06-14 ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体の製造方法 Pending JPH101457A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8153750A JPH101457A (ja) 1996-06-14 1996-06-14 ヘキサフルオロビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸前駆体の製造方法
US08/873,767 US5856557A (en) 1996-06-14 1997-06-12 Process for producing hexafluorobiphenyl -3,3',4,4'-Tetracarboxylic acid precursors
KR1019970024235A KR100225748B1 (ko) 1996-06-14 1997-06-12 헥사플루오로비페닐-3,3',4,4'-테트라카르복실산 전구체 제조방법

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KR100225748B1 (ko) 1999-10-15
US5856557A (en) 1999-01-05
KR980002004A (ko) 1998-03-30

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