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JP2849464B2 - 1,3‐ビス(3‐アミノフェノキシ)ベンゼンの薄膜蒸留による精製方法 - Google Patents
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JP2849464B2 - 1,3‐ビス(3‐アミノフェノキシ)ベンゼンの薄膜蒸留による精製方法 - Google Patents

1,3‐ビス(3‐アミノフェノキシ)ベンゼンの薄膜蒸留による精製方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ンの精製方法に関する。さらに詳しくは、精製される1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンの純度が比
較的高く、その中に含有した高沸点不純物を薄膜蒸留装
置を用いて除去する精製方法に関する。
1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンは耐熱
性高分子単量体、とくにポリアミド、ポリイミドの原料
となる重要な物質である。例えば、1,3−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、3,3′,4,4′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物および3−アミノフェニ
ルアセチレンから製造されるアセチレン末端ポリイミド
は、ポリイミドの中で最も高い部類の耐熱性を有するポ
リマーであることが知られている(U.S.P.3,845,018、
U.S.P.3,879,349)。
〔従来の技術〕
前述の1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン
は、1,3,5トリハロゲノベンゼンと3−アミノフェノー
ルを脱ハロゲン化水素剤の存在下で反応させて得られる
1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)−5−ハロゲノベ
ンゼンを、接触還元して脱ハロゲン化させて得られるこ
とが特開昭60−87247号公報によって既に公知である。
該公報によると、1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼンは反応後、濾過して触媒等を除き、濃縮、
希釈等の方法で結晶として析出させるか、鉱酸の添加に
よって鉱酸塩として析出させ中和して得ることができ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述の方法に従えば、比較的容易に好収率で目的とす
る1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを得る
ことができるが、前記特許実施例に従って反応を行った
場合、副生物として1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼンよりも高沸点の1,3,5−トリ(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼンが、全生成物の6ないし8%程度
の割合で副生することが判った。この他にも微量の副生
物の生成は認められるが、1,3,5−トリ(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン以外の副生物は、反応に続く濃縮、
再結晶等の通常の精製操作により容易に目的物である1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンから除去し
得るのに対し、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)
ベンゼンはこれらの精製操作によっては除去し得ず、製
品の1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン中に
不純物として混入する為、1,3−ビス(3−アミノフェ
ノキシ)ベンゼンの純度低下を引き起こす。
この不純物は該製品ジアミンを原料として得られるポ
リイミドの物性を低下させる原因となる。再結晶による
精製が困難であり、従って、1,3−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼンを蒸留により精製しようとする場合
は、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンは高
温下では熱分解を起こし、一般に塔蒸留は困難である。
通常、化学工業などにおいては熱影響を受け易い物質
や、沸点の高い物質の蒸留精製の場合、高温にて瞬間的
に化合物を蒸発させる薄膜蒸留が行われている。
この方法は減圧下の蒸留装置内にコンデンサーを内蔵
し、塔壁加熱側面に濡壁状に挿入された処理液を、ワイ
パーなどを装置内に取りつけた円筒状の回転体を作動さ
せて壁面へ薄膜状に押し拡げて均一な処理液膜を形成さ
れ、これにより低沸点成分を短時間に蒸発させ、同時に
内蔵コンデンサーで凝集させて精流出液として取り出す
装置を用いたものや、あるいは遠心力により薄膜を形成
させる蒸留装置を用いた蒸留方法である。
しかしながら、このような蒸発面を広くして短時間に
処理する薄膜蒸留法を行ったとしても、被処理液として
高沸点不純物を除去する目的で当初より純度の高い1,3
−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを薄膜蒸留装
置に付した場合、目的精製物は瞬時に蒸発するものの、
被処理液の純度が高いため塔壁面上には液が流下され
ず、連続した薄膜を壁面につくらなくなる。そのため高
温状態下での滞留時間が長くなって残存処理液はポリマ
ー化され壁面へこびりつく。この状態は極めて危険であ
り放置するとポリマーが蓄積され、最終的にはワイパー
回転が不可能となり、装置の破損へもつながる。また、
たとえ処理装置が可能でも含有不純物の除去効率が悪く
なる。
〔課題を解決するための手段〕
このような状況に鑑み、本発明者らは問題を解決すべ
く鋭意検討を行った結果、本発明方法を見い出したもの
である。
即ち、本発明は薄膜蒸留装置を用いて不純物を含有す
る1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを蒸留
精製するにあたり、ポリエチレングリコールおよび/ま
たはポリプロピレングリコールを1,3−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゼンに混合溶解させて処理すること
を特徴とする1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベン
ゼンの精製方法であり、このような処理方法により壁面
への処理液のこびりつきがなく、連続的に被処理液を流
下させて連続的な精製操作を可能ならしめた方法であ
る。
図−1は、スミス蒸留などと呼ばれる通常の薄膜蒸留
に用いられる実験室規模の蒸留装置の側面図であり、本
発明方法にも適応可能であり、これに基づき本発明方法
を説明する。
図−1中は、1は被処理液である1,3−ビス(3−ア
ミノフェノキシ)ベンゼンに高沸点化合物が混合溶解さ
れた溶液であり、加温状態に保たれている。蒸留塔2の
外壁はマントルヒーター3で加熱されており、塔内の中
心付近には冷却水又は冷却用熱媒を循環できる棒状体の
コンデンサー4が内蔵されてあり、その底部はコンデン
サーで凝縮された精留流出物の処理液を受ける受器5に
連通されている。また、棒状体コンデンサーの外側には
塔壁とわずかな空隙を有するように設置された円筒状枠
の回転体7が取り付けられてあり、蒸留中はモーター6
で駆動されている。また回転体の枠には数個の斜方に切
り込まれた溝のある棒状体のワイパー8がスプリングを
介してワイパー枠にはめ込まれている。
この装置を用いて薄膜蒸留を行う場合、被処理液の1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンと混合溶解
しているポリエチレングリコールおよび/またはポリプ
ロピレングリコールよりなる溶液1は、滴下速度をコッ
クにより任意に調節して導管10より装入される。塔壁を
濡壁状に伝わって流下する装入液は、回転体にはめ込ま
れたワイパー8により摺動されて均一に押し拡げられ、
薄膜状になって瞬時に蒸発が行われ、混合溶解したポリ
エチレングリコールおよび/またはポリプロピレングリ
コールより低沸点の1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼンは中心部に設置されているコンデンサー4
により凝縮され、精留分処理液として受器5に集められ
取り出される。また被処理液中に含有されている1,3−
ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンよりさらに沸点
の高い副生物は、混合したポリエチレングリコールおよ
び/またはポリプロピレングリコールとともに塔壁を流
下して受器9へ集められる。
本発明方法では、被処理液に溶解するポリエチレング
リコールおよび/またはポリプロピレングリコールは、
被処理液に対し1〜80重量%、好ましくは5〜30重量%
用いる。ポリエチレングリコールおよび/またはポリプ
ロピレングリコール使用量が1重量%以下では効果に乏
しく、また、80重量%以上では無意味であり、経済的に
好ましくない。また、被処理液に対し相溶性の劣るもの
は、加熱された壁面において流下中の被処理液をはじ
き、残存処理液をこびりつかせる結果となるので好まし
くない。
被処理液に混合溶解されるポリエチレングリコールお
よび/またはポリプロピレングリコールは、被処理化合
物に対して相溶性があり、沸点が高く且つその沸点差が
大きく、薄膜蒸留に付した場合、1,3−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゼンと容易に分離できる。ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコールのなかで
も、特に好ましい化合物は平均分子量2,000〜4,000を有
するポリエチレングリコールである。
〔発明の効果〕
本発明の方法に従えば、反応で副生する1,3,5−トリ
(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを薄膜蒸留により除
去できることから、極めて純度良く、工業的に極めて有
利に目的とする1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベ
ンゼンを高回収率で得ることが可能であり、工業的に極
めて価値が高い。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例及び比較例により、具体的に説
明する。
実施例1 1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン反応溶
液から、溶媒及び低沸点副生物を留去濃縮して得た粗1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(純度86.7
%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベンゼン8.1
%含有)150gにポリエチレングリコール2,000(平均分
子量2,000)を15.0g(9%相当)を加え120℃に加熱混
合溶解させた。この溶液を図−1に示す装置を用いて装
入管10より1torrの減圧下、コンデンサーを115℃に保ち
壁温約290℃の塔内へ滴下して薄膜蒸留を行った。
処理時間は2時間を要し、精留分受器より油状の精1,
3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン121.3gを得
た。純度97.6%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン含有率1.8%であった。
これをさらに194gのイソプロパノールに加熱溶解後放
冷すると白色結晶が析出した。これを濾過し、乾燥する
ことにより目的物の1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン116.6gを結晶として得た。粗1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼンの回収率87.9%、純
度98.0%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベン
ゼン含有率1.7%である。
また受器9より得られた蒸留されなかった高沸カット
分は43.7gであり、ポリエチレングリコール2,000約34
%、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン約27
%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベンゼン約2
3%、その他の不純物約16%であった。処理後、装置壁
面には殆ど付着分はなく、同様な蒸留操作を10回以上繰
り返しても殆ど変化なく、ワイパーの回転は良好であっ
た。
実施例2 実施例1の薄膜蒸留で得られた油状の精1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン100g(純度97.6%、
1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベンゼン含有率
1.8%)にポリエチレングリコール2,000(平均分子量2,
000)を10.0g(9%相当)を加え、実施例1と同様の条
件で再度薄膜蒸留を行った。
処理時間は1時間20分を要し、精留分受器5より油状
の精1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン88.8g
を得た。純度99.0%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノ
キシ)ベンゼン含有率0.6%であった。
これをさらにイソプロパノール144gから再結晶、乾燥
して目的物の1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベン
ゼン95.2gを結晶として得た。粗1,3−ビス(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼンからの回収率79.9%、純度99.4
%、1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベンゼン含
有率0.4%である。
比較例1 実施例1で使用した粗1,3−ビス(3−アミノフェノ
キシ)ベンゼン100gを薄膜蒸留による精製を行わず、16
0gのイソプロパノールより再結晶、乾燥を行った。得ら
れた1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン91.3g
には1,3,5−トリ(3−アミノフェノキシ)ベンゼンが
8.5%含まれていた。(純度91.1%、粗1,3−ビス(3−
アミノフェノキシ)ベンゼンからの回収率96.0%)。
比較例2 ポリエチレングリコール2,000(平均分子量2,000)を
用いないほかは実施例1と全く同様に薄膜蒸留を行った
が、処理液は液として流出することなく装置壁面にポリ
マーがこびりつき、ワイパー部回転不良となり中断せざ
るを得なかった。
【図面の簡単な説明】
図−1は本発明方法を実施する場合、使用できる薄膜蒸
留装置の側面図である。 1……被処理液 2……薄膜蒸留塔 3……マントルヒーター 4……コンデンサー 5……精留分受器 6……モーター 7……回転体 8……ワイパー 9……高沸点分受器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 217/90,213/10 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄膜蒸留装置を用いて不純物を含有する1,
    3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを蒸留精製
    するにあたり、ポリエチレングリコールおよび/またポ
    リプロピレングリコールを、1,3−ビス(3−アミノフ
    ェノキシ)ベンゼンに混合溶解させて処理することを特
    徴とする、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
    ンの薄膜蒸留による精製方法。
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KR101475387B1 (ko) * 2012-11-08 2014-12-23 주식회사 삼양제넥스 점도 조절 첨가제를 사용하는 박막증류에 의한 고순도 무수당 알코올의 제조방법
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