JP4665449B2 - Diaminopolycarbonate and process for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリマーの柔軟性付与成分として有用な両末端にアミノ基を有するジアミノポリカーボネート及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a diaminopolycarbonate having amino groups at both ends useful as a flexibility-imparting component for polymers such as polyimide, polyamide, polyamideimide, and polyetherimide, and a method for producing the same.
末端にアミノ基を有するポリカーボネートとしては、ニトロアルコールを重合開始剤として、環状カーボネートを開環重合させて脂肪族ニトロポリカーボネートを合成し、そのニトロ基を還元して得られる脂肪族アミノポリカーボネートが知られている(非特許文献1)。しかし、このアミノポリカーボネートは、環状カーボネートの開環重合に由来するため、片末端にのみアミノ基が導入されていて、ポリイミド、ポリアミド等のポリマーの主鎖に柔軟性付与成分として導入することができないものである。 As a polycarbonate having an amino group at the terminal, an aliphatic amino polycarbonate obtained by synthesizing an aliphatic nitropolycarbonate by ring-opening polymerization of a cyclic carbonate using nitroalcohol as a polymerization initiator and reducing the nitro group is known. (Non-Patent Document 1). However, since this amino polycarbonate is derived from ring-opening polymerization of a cyclic carbonate, an amino group is introduced only at one end and cannot be introduced as a flexibility-imparting component into the main chain of a polymer such as polyimide or polyamide. Is.
一方、両末端がアミノ基である芳香族ジアミノポリカーボネートも知られている(特許文献1)。しかし、このものはガラス転移温度が150℃と高く柔軟性が要求される用途には使用することができない。更に、末端へのアミノ基の導入割合は60%程度に過ぎず、末端アミノ基の導入割合が高いポリカーボネートは得られていない。 On the other hand, an aromatic diamino polycarbonate having both amino groups as amino groups is also known (Patent Document 1). However, this cannot be used for applications where the glass transition temperature is as high as 150 ° C. and flexibility is required. Furthermore, the introduction ratio of the amino group to the terminal is only about 60%, and a polycarbonate having a high introduction ratio of the terminal amino group has not been obtained.
本発明は、柔軟性が要求される用途に使用できる程度にガラス転移温度が低くかつ末端へのアミノ基の導入割合が高い、両末端にアミノ基を有するジアミノポリカーボネート、及び、その製造方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a diaminopolycarbonate having an amino group at both ends having a low glass transition temperature and a high introduction ratio of amino groups at both ends to such an extent that it can be used for applications requiring flexibility, and a method for producing the same. The task is to do.
本発明の課題は、以下の発明により解決される。
1.一般式(1)で表されるジアミノポリカーボネート。(式中、R1は炭素数2〜25の二価の脂肪族炭化水素基、R2は炭素数2〜25の二価の有機基を表し、nは重合度を表す正の整数である。この脂肪族炭化水素基の炭素鎖の一部は分岐鎖構造又は環式構造を形成していてもよく、炭素鎖内部の炭素原子は酸素原子に置換されていてもよい。)
The problems of the present invention are solved by the following invention.
1. A diamino polycarbonate represented by the general formula (1). (In the formula, R 1 represents a divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 25 carbon atoms, R 2 represents a divalent organic group having 2 to 25 carbon atoms, and n is a positive integer representing the degree of polymerization. A part of the carbon chain of the aliphatic hydrocarbon group may form a branched chain structure or a cyclic structure, and the carbon atom inside the carbon chain may be substituted with an oxygen atom.)
2.一般式(1)における「−R2−基」が一般式(2)で表される有機基である、前記1項記載のジアミノポリカーボネート。(式中、R3は炭素数1〜19の二価の有機基を表す。なお、この有機基のフェニル基部分は一般式(1)において末端アミノ基に結合する。) 2. 2. The diamino polycarbonate according to 1 above, wherein the “—R 2 — group” in the general formula (1) is an organic group represented by the general formula (2). (In the formula, R 3 represents a divalent organic group having 1 to 19 carbon atoms. The phenyl group portion of the organic group is bonded to the terminal amino group in the general formula (1).)
3.数平均分子量が500〜20000である、前記1又は2項記載のジアミノポリカーボネート。
4.末端へのアミノ基の導入割合が90%以上である、前記1〜3のいずれか記載のジアミノポリカーボネート。
5.一般式(3)で表されるジニトロポリカーボネートのニトロ基を還元することを特徴とする前記1項記載のジアミノポリカーボネートの製造方法。(式中、R1、R2、nは前記と同様である。)
3. 3. The diamino polycarbonate according to 1 or 2 above, wherein the number average molecular weight is 500 to 20000.
4). 4. The diamino polycarbonate according to any one of 1 to 3 above, wherein the amino group introduction ratio at the terminal is 90% or more.
5. 2. The method for producing a diamino polycarbonate according to the above 1, wherein the nitro group of the dinitropolycarbonate represented by the general formula (3) is reduced. (Wherein R 1 , R 2 and n are the same as described above.)
6.ジニトロポリカーボネートが、炭酸エステルと脂肪族二価アルコールとニトロアルコールを反応させて得られるものであるか、ポリカーボネートジオールとニトロ基含有炭酸エステルを反応させて得られるものである、前記5項記載のジアミノポリカーボネートの製造方法。
7.前記一般式(3)で表されるジニトロポリカーボネート。
6). The diamino polycarbonate according to the above item 5, wherein the dinitropolycarbonate is obtained by reacting a carbonate ester, an aliphatic dihydric alcohol and nitroalcohol, or obtained by reacting a polycarbonate diol and a nitro group-containing carbonate ester. A method for producing polycarbonate.
7). A dinitropolycarbonate represented by the general formula (3).
本発明により、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等のポリマーの柔軟性付与成分として有用に使用できるジアミノポリカーボネートを得ることができる。即ち、本発明のジアミノポリカーボネートは、末端へのアミノ基の導入割合が非常に高く、ガラス転移温度も柔軟性の要求される用途に使用できる程度に低いので、ポリマーの主鎖に導入して効率よく該ポリマーに柔軟性を付与できるものである。更に、本発明のジアミノポリカーボネートは、炭酸エステルと脂肪族二価アルコールとニトロアルコールを反応させるか、ポリカーボネートジオールとニトロ基含有炭酸エステルを反応させることで得られるジニトロポリカーボネートを還元して得られるので、残存塩素量が低く、電子材料用途に好適で環境にも悪影響を与えないものである。 By this invention, the diamino polycarbonate which can be usefully used as a softness | flexibility provision component of polymers, such as a polyimide, polyamide, polyamideimide, and polyetherimide, can be obtained. That is, the diamino polycarbonate of the present invention has a very high introduction ratio of amino groups at the terminals and a glass transition temperature that is low enough to be used for applications requiring flexibility. It can often give flexibility to the polymer. Furthermore, since the diamino polycarbonate of the present invention is obtained by reducing a dinitropolycarbonate obtained by reacting a carbonate ester, an aliphatic dihydric alcohol and a nitroalcohol, or reacting a polycarbonate diol and a nitro group-containing carbonate ester, Residual chlorine content is low, suitable for electronic materials, and does not adversely affect the environment.
本発明のジアミノポリカーボネートは前記一般式(1)で示され、その数平均分子量は、ポリマーの柔軟性付与成分として使用する場合、500〜20000、更には500〜10000程度であることが好ましい。数平均分子量が20000を超えると、ジアミノポリカーボネートを柔軟性付与成分として使用する際の反応性が低下する。即ち、本発明のジアミノポリカーボネートは、繰り返し単位が−CO−O−R1−O−であって両末端がアミノ基であり、数平均分子量が好ましくは上記範囲のものであるが、更に詳しくは、繰り返し単位が−CO−O−R1−O−であって、該繰り返し単位のカルボニル基側の末端部に結合する末端基がH2N−R2−O−基で、他方のエーテル基側の末端部に結合する末端基が−CO−O−R2−NH2基であり、数平均分子量が好ましくは上記範囲のものである。また、本発明のジアミノポリカーボネートは末端へのアミノ基の導入割合(アミノ化分率)が90%以上、更には95%以上と非常に高いものである。なお、前記一般式(1)において、nは重合度を表す正の整数であり、数平均分子量を満足する数値である。 The diamino polycarbonate of the present invention is represented by the above general formula (1), and its number average molecular weight is preferably about 500 to 20000, more preferably about 500 to 10,000 when used as a polymer softening component. When the number average molecular weight exceeds 20000, the reactivity when diamino polycarbonate is used as a flexibility-imparting component is lowered. That is, in the diamino polycarbonate of the present invention, the repeating unit is —CO—O—R 1 —O—, both ends are amino groups, and the number average molecular weight is preferably within the above range. The repeating unit is —CO—O—R 1 —O—, and the terminal group bonded to the terminal part on the carbonyl group side of the repeating unit is an H 2 N—R 2 —O— group, and the other ether group The terminal group bonded to the terminal portion on the side is a —CO—O—R 2 —NH 2 group, and the number average molecular weight is preferably within the above range. The diamino polycarbonate of the present invention has a very high amino group introduction ratio (amination fraction) of 90% or more, further 95% or more. In the general formula (1), n is a positive integer representing the degree of polymerization and is a numerical value satisfying the number average molecular weight.
一般式(I)において、R1は炭素数2〜25(好ましくは3〜20)の二価の脂肪族炭化水素基であり、この脂肪族炭化水素基の炭素鎖の一部は分岐鎖構造又は環式構造を形成していてもよく、炭素鎖内部の炭素原子は酸素原子に置換されていてもよい。二価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数2〜25(好ましくは3〜20)のアルキレン基が具体的に挙げられ、例えば、以下のような一般式(4)で表される脂肪族二価アルコールの残基(R1に相当する)が好ましく挙げられる。一般式(4)において、R1は一般式(1)におけると同様である。 In the general formula (I), R 1 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 25 (preferably 3 to 20) carbon atoms, and a part of the carbon chain of the aliphatic hydrocarbon group is a branched chain structure. Alternatively, a cyclic structure may be formed, and carbon atoms in the carbon chain may be substituted with oxygen atoms. Specific examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group include an alkylene group having 2 to 25 (preferably 3 to 20) carbon atoms. For example, an aliphatic group represented by the following general formula (4): A residue of a dihydric alcohol (corresponding to R 1 ) is preferably mentioned. In the general formula (4), R 1 is the same as in the general formula (1).
・R1がトリメチレン基であるもの:2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,4−ヘプタンジオール等の残基。 R 1 is a trimethylene group: 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2 -Butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,4-heptanediol, etc. Residues.
・R1がテトラメチレン基であるもの:1,4−ブタンジオール等の残基。
・R1がペンタメチレン基であるもの:1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール等の残基。
・R1がヘキサメチレン基であるもの:1,6−ヘキサンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール等の残基。
-R 1 is a tetramethylene group: a residue such as 1,4-butanediol.
-R 1 is a pentamethylene group: residues such as 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,5-hexanediol and the like.
-R 1 is a hexamethylene group: residues such as 1,6-hexanediol and 2-ethyl-1,6-hexanediol.
・R1がヘプタメチレン基であるもの:1,7−ヘプタンジオール等の残基。
・R1がオクタメチレン基であるもの:1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール等の残基。
・R1がノナメチレン基であるもの:1,9−ノナンジオール等の残基。
-R 1 is a heptamethylene group: a residue such as 1,7-heptanediol.
-Those in which R 1 is an octamethylene group: residues such as 1,8-octanediol and 2-methyl-1,8-octanediol.
-R 1 is a nonamethylene group: a residue such as 1,9-nonanediol.
・R1がデカメチレン基であるもの:1,10−デカンジオール等の残基。
・R1がウンデカメチレン基であるもの:1,11−ウンデカンジオール等の残基。
・R1がドデカメチレン基であるもの:1,12−ドデカンジオール等の残基。
・R1がエイコサメチレン基であるもの:1,20−エイコサンジオール等の残基。
-R 1 is a decamethylene group: a residue such as 1,10-decanediol.
-R 1 is an undecamethylene group: a residue such as 1,11-undecanediol.
-R 1 is a dodecamethylene group: a residue such as 1,12-dodecanediol.
-R 1 is an eicosamethylene group: a residue such as 1,20-eicosandiol.
・R1の炭素鎖の一部が環式構造を形成しているもの:1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、シクロヘキサン−1,4−ジエタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,7−ノルボルナンジオール等の残基。 A part of the carbon chain of R 1 forms a cyclic structure: 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, cyclohexane-1,4-dimethanol, cyclohexane-1,4-diethanol , 2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane, 2,7-norbornanediol and the like.
・R1の炭素鎖内部の炭素原子が酸素原子に置換されているもの:ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の残基。
・R1の炭素鎖の一部が環式構造を形成し炭素鎖内部の炭素原子が酸素原子に置換されているもの:2,5−テトラヒドロフランジメタノール、1,4−ビス(ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン等の残基。
A carbon atom inside R 1 having a carbon atom substituted with an oxygen atom: residues such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like.
A part of the carbon chain of R 1 forms a cyclic structure, and the carbon atom inside the carbon chain is substituted with an oxygen atom: 2,5-tetrahydrofuran dimethanol, 1,4-bis (hydroxyethoxy) cyclohexane Etc. residues.
一般式(1)において、R2は炭素数2〜25(好ましくは3〜20)の二価の有機基であり、この二価の有機基としては炭素数2〜25(好ましくは3〜20)の二価の脂肪族炭化水素基や炭素数6〜25(好ましくは6〜20)の二価の芳香族炭化水素基が好ましく挙げられる。なお、芳香族炭化水素基の場合の炭素数は芳香環上の置換基も含めた全炭素数を示し、この置換基はその炭素鎖が分岐鎖構造や環式構造を形成していてもよく、炭素鎖内部の炭素原子が酸素原子に置換されていてもよい。 In the general formula (1), R 2 is a divalent organic group having 2 to 25 carbon atoms (preferably 3 to 20 carbon atoms), and the divalent organic group has 2 to 25 carbon atoms (preferably 3 to 20 carbon atoms). And a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms (preferably 6 to 20 carbon atoms). The number of carbon atoms in the case of an aromatic hydrocarbon group indicates the total number of carbon atoms including the substituent on the aromatic ring, and the carbon chain of this substituent may form a branched chain structure or a cyclic structure. The carbon atom in the carbon chain may be substituted with an oxygen atom.
前記の二価の有機基のうち、炭素数2〜25の二価の脂肪族炭化水素基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等のアルキレン基が具体的に挙げられるが、二価の脂肪族炭化水素基の炭素鎖は、直鎖構造だけでなく分岐鎖構造や環式構造を形成していてもよく、これら炭素鎖内部の炭素原子は酸素原子に置換されていてもよい。また、炭素数6〜25の二価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、キシリレン基、アルキル置換フェニレン基(メチルフェニレン基等)、一般式(2)で表される有機基などが挙げられる。 Among the divalent organic groups, examples of the divalent aliphatic hydrocarbon group having 2 to 25 carbon atoms include alkylene groups such as ethylene group, trimethylene group, and tetramethylene group. The carbon chain of the aliphatic hydrocarbon group may form not only a linear structure but also a branched chain structure or a cyclic structure, and carbon atoms inside these carbon chains may be substituted with oxygen atoms. Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms include a phenylene group, a xylylene group, an alkyl-substituted phenylene group (such as a methylphenylene group), and an organic group represented by the general formula (2). It is done.
二価の有機基の中では、一般式(1)において末端アミノ基が芳香族アミノ基となるジアミノポリカーボネートを得ることができる、フェニレン基や前記一般式(2)で表される有機基が好ましく、その中でも後者の一般式(2)で表される有機基が特に好ましい。 Among the divalent organic groups, a diamino polycarbonate in which the terminal amino group is an aromatic amino group in the general formula (1) can be obtained, and a phenylene group or an organic group represented by the general formula (2) is preferable. Of these, the organic group represented by the latter general formula (2) is particularly preferred.
一般式(2)において、R3は炭素数1〜19(好ましくは1〜5)の二価の有機基であり、炭素数1〜19(好ましくは1〜5)の二価の脂肪族炭化水素基や炭素数6〜19(好ましくは6〜8)の二価の芳香族炭化水素基が好ましく挙げられる。前者の例としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等のアルキレン基が挙げられるが、二価の脂肪族炭化水素基の炭素鎖は直鎖構造だけでなく分岐鎖構造や環式構造を形成していてもよく、これら炭素鎖内部の炭素原子は酸素原子に置換されていてもよい。後者の例としては、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基などが挙げられる。なお、一般式(2)のフェニル基部分は一般式(1)において末端アミノ基に結合する。 In the general formula (2), R 3 is a divalent organic group having 1 to 19 (preferably 1 to 5) carbon atoms, and a divalent aliphatic carbonization having 1 to 19 (preferably 1 to 5) carbon atoms. Preferable examples include a hydrogen group and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 19 (preferably 6 to 8) carbon atoms. Examples of the former include alkylene groups such as ethylene group, trimethylene group and tetramethylene group, but the carbon chain of the divalent aliphatic hydrocarbon group has not only a straight chain structure but also a branched chain structure or a cyclic structure. They may be formed, and the carbon atoms in these carbon chains may be substituted with oxygen atoms. Examples of the latter include phenylene group, tolylene group, xylylene group and the like. In addition, the phenyl group part of General formula (2) couple | bonds with a terminal amino group in General formula (1).
R2としては、後述するジアミノポリカーボネートの製造において使用する、一般式(5)で表されるニトロアルコールの残基(R2に相当する)が具体的に挙げられる。一般式(5)において、R2は一般式(1)におけると同様である。 The R 2, used in the preparation of diamino polycarbonate to be described later, the general formula (5) of the nitro alcohol represented by residues (corresponding to R 2) are mentioned specifically. In the general formula (5), R 2 is the same as in the general formula (1).
例えば、2−ニトロエタノール、3−ニトロプロパノール、4−ニトロブタノール等のR2が二価の脂肪族炭化水素基であるニトロアルコールの残基や、ニトロフェノール、ニトロベンジルアルコール、ニトロフェネチルアルコール等のR2が二価の芳香族炭化水素基であるニトロアルコールの残基が具体的に挙げられる。ニトロアルコールの残基としては、ニトロフェニル基を有するニトロフェニルアルコール、特に(ニトロフェニル)アルキルアルコールの残基が好適である。 For example, nitroalcohol residues in which R 2 is a divalent aliphatic hydrocarbon group such as 2-nitroethanol, 3-nitropropanol, 4-nitrobutanol, nitrophenol, nitrobenzyl alcohol, nitrophenethyl alcohol, etc. Specific examples include nitroalcohol residues in which R 2 is a divalent aromatic hydrocarbon group. The nitroalcohol residue is preferably a nitrophenyl alcohol having a nitrophenyl group, particularly a (nitrophenyl) alkyl alcohol residue.
本発明のジアミノポリカーボネートは、予め前記一般式(3)で表されるジニトロポリカーボネートを得て、その末端ニトロ基をアミノ基に還元することにより製造することが好ましい。このようにして両末端がアミノ基の(アミノ化分率の高い)ジアミノポリカーボネートを得ることができる。なお、ジニトロポリカーボネートの数平均分子量は、ジアミノポリカーボネートをポリマーの柔軟性付与成分として用いる場合、500〜20000、更には500〜10000程度であることが好ましい。即ち、このジニトロポリカーボネートは、繰り返し単位が−CO−O−R1−O−であって両末端がニトロ基であり、数平均分子量が好ましくは上記範囲のものであるが、更に詳しくは、繰り返し単位が−CO−O−R1−O−であって、該繰り返し単位のカルボニル基側の末端部に結合する末端基がO2N−R2−O−基で、他方のエーテル基側の末端部に結合する末端基が−CO−O−R2−NO2基であり、数平均分子量が好ましくは上記範囲のものである。 The diamino polycarbonate of the present invention is preferably produced by obtaining a dinitropolycarbonate represented by the general formula (3) in advance and reducing the terminal nitro group to an amino group. In this way, a diamino polycarbonate having a high amino group at both ends can be obtained. The number average molecular weight of dinitropolycarbonate is preferably about 500 to 20000, more preferably about 500 to 10,000 when diaminopolycarbonate is used as a component for imparting flexibility to a polymer. That is, in this dinitropolycarbonate, the repeating unit is —CO—O—R 1 —O—, both ends are nitro groups, and the number average molecular weight is preferably within the above range. The unit is —CO—O—R 1 —O—, and the terminal group bonded to the terminal part on the carbonyl group side of the repeating unit is the O 2 N—R 2 —O— group, and the other ether group side The terminal group bonded to the terminal part is a —CO—O—R 2 —NO 2 group, and the number average molecular weight is preferably within the above range.
ジニトロポリカーボネートのニトロ基をアミノ基へ還元する反応は、還元触媒の存在下、ジニトロポリカーボネートを水素と接触させることによって好適に行うことができる。また、ジニトロポリカーボネートを金属水素錯化合物(水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム等)と反応させる方法や、Benkeser還元反応によってもニトロ基をアミノ基へ還元してジアミノポリカーボネートを製造することができる。 The reaction for reducing the nitro group of the dinitropolycarbonate to an amino group can be suitably carried out by contacting the dinitropolycarbonate with hydrogen in the presence of a reduction catalyst. In addition, dinitropolycarbonate can be produced by reducing nitro group to amino group by reacting dinitropolycarbonate with metal hydride complex compounds (lithium aluminum hydride, sodium aluminum hydride, sodium borohydride, etc.) or Benkeser reduction reaction. can do.
前記還元触媒は、ニトロ基からアミノ基への還元を触媒する化合物であれば特に制限されず、アルミニウム、スズ、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、パラジウム、白金等の金属やその化合物などを使用することができる。ジニトロポリカーボネートの両末端がニトロアルキルとなっている(例えば、R2が二価の脂肪族炭化水素基である)場合は、パラジウムカーボン、ラネーニッケル、鉄、ペンタシアノコバルト(II)錯体、カルボニルクロム錯体、酸化白金などが還元触媒として好適であり、両末端がニトロフェニルとなっている(例えば、R2が一般式(2)で表される有機基である)場合は、パラジウムカーボン、ラネーニッケル、アルミニウム、スズ、鉄、ニッケル、塩化スズ、白金、酸化白金などが還元触媒として好適である。 The reduction catalyst is not particularly limited as long as it is a compound that catalyzes the reduction of a nitro group to an amino group, and a metal such as aluminum, tin, iron, nickel, cobalt, chromium, palladium, platinum, or a compound thereof is used. be able to. When both ends of dinitropolycarbonate are nitroalkyl (for example, R 2 is a divalent aliphatic hydrocarbon group), palladium carbon, Raney nickel, iron, pentacyanocobalt (II) complex, carbonyl chromium complex In the case where platinum oxide or the like is suitable as a reduction catalyst and both ends are nitrophenyl (for example, R 2 is an organic group represented by the general formula (2)), palladium carbon, Raney nickel, aluminum Tin, iron, nickel, tin chloride, platinum, platinum oxide and the like are suitable as the reduction catalyst.
還元触媒の使用量は、ジニトロポリカーボネート種、触媒種、反応条件等により異なるが、ジニトロポリカーボネート1モルに対して0.00001〜0.1倍モル、特に0.001〜0.01倍モル程度であることが好ましい。なお、触媒は単独でも複数でも使用できる。 The amount of the reduction catalyst used varies depending on the dinitropolycarbonate species, the catalyst species, the reaction conditions, etc., but is about 0.00001 to 0.1 times mol, especially about 0.001 to 0.01 times mol for 1 mol of dinitropolycarbonate. Preferably there is. A single catalyst or a plurality of catalysts can be used.
還元反応は、還元触媒の存在下、常圧下又は加圧下で、水素雰囲気下又は水素気流下において、通常は溶媒を存在させて行われる。このとき、反応温度は原料及び溶媒が気化しない温度であることが好ましく、例えば、0〜200℃、好ましくは0〜100℃の範囲であればよい。水素圧は常圧から50kg/cm2−G(約5MPa−G)程度の範囲であればよい。反応終了後、濾過又は遠心分離等により触媒を除去し、次いで蒸留等により溶媒を除去すれば目的のジアミノポリカーボネートを得ることができる。 The reduction reaction is usually carried out in the presence of a reduction catalyst, at normal pressure or under pressure, in a hydrogen atmosphere or in a hydrogen stream, usually in the presence of a solvent. At this time, it is preferable that reaction temperature is a temperature which a raw material and a solvent do not vaporize, for example, may be 0-200 degreeC, Preferably it may be the range of 0-100 degreeC. The hydrogen pressure may be in a range from normal pressure to about 50 kg / cm 2 -G (about 5 MPa-G). After completion of the reaction, the target diaminopolycarbonate can be obtained by removing the catalyst by filtration or centrifugation, and then removing the solvent by distillation or the like.
なお、前記溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類や、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類が好適であるが、これらの溶媒(第1溶媒)と、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類や、ヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類や、ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶媒などのポリカーボネートを良好に溶解する溶媒(第2溶媒)との混合溶媒を使用することが更に好ましい。溶媒の使用量は、ジニトロポリカーボネート1gに対して第1溶媒が5〜50ml程度で、これにジニトロポリカーボネートが溶解する程度の第2溶媒を添加すればよい。 As the solvent, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate are suitable. These solvents (first solvent) A solvent (second solvent) that dissolves polycarbonates such as ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, hydrocarbons such as hexane, toluene and xylene, and aprotic polar solvents such as dimethylformamide; It is more preferable to use a mixed solvent of The amount of the solvent used may be about 5 to 50 ml of the first solvent with respect to 1 g of dinitropolycarbonate, and the second solvent may be added to the extent that the dinitropolycarbonate is dissolved therein.
ジアミノポリカーボネートの製造に用いるジニトロポリカーボネートは、末端へのアミノ基の導入割合を高くする上で以下の方法により製造することが好ましい。
〔方法1〕 炭酸エステルと前記一般式(4)で表される脂肪族二価アルコールと前記一般式(5)で表されるニトロアルコールとの反応。
〔方法2〕 下記一般式(6)で表されるポリカーボネートジオールと下記一般式(7)で表されるニトロ基含有炭酸エステルとの反応。
The dinitropolycarbonate used for the production of diaminopolycarbonate is preferably produced by the following method in order to increase the introduction ratio of the amino group to the terminal.
[Method 1] Reaction of carbonate ester, aliphatic dihydric alcohol represented by general formula (4) and nitroalcohol represented by general formula (5).
[Method 2] Reaction of a polycarbonate diol represented by the following general formula (6) and a nitro group-containing carbonate represented by the following general formula (7).
なお、一般式(6)及び(7)において、R1は一般式(1)におけると同様である。R4は炭素数1〜15(好ましくは1〜6)の炭化水素基を表し、n−1はポリカ−ボネートジオ−ルの重合度を表し、nは前記と同様である。 In general formulas (6) and (7), R 1 is the same as in general formula (1). R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 6), n-1 represents the degree of polymerization of polycarbonate carbonate, and n is the same as described above.
方法1は公知の方法に従って行うことができる。例えば、方法1の反応(エステル交換反応)は、エステル交換触媒の存在下、副生する脂肪族又は芳香族アルコールを系外に抜き出しながら、脂肪族二価アルコール及びニトロアルコールと炭酸エステルを反応させて行うことができる。
方法1において、炭酸エステルとしては、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、アルキレンカーボネート、アルキルアリールカーボネートなどの脂肪族又は芳香族の炭酸エステルが挙げられ、複数を併用してもよい。具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。
In
また、エステル交換触媒は前記エステル交換反応を触媒する化合物であれば、特に制限されない。例えば、亜鉛、チタン、スズ、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄等の金属の化合物や、塩酸、硫酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸、カチオン性イオン交換樹脂等のプロトン酸や、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基や、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド等の有機塩基を挙げることができる。 The transesterification catalyst is not particularly limited as long as it is a compound that catalyzes the transesterification reaction. For example, metal compounds such as zinc, titanium, tin, aluminum, copper, nickel, iron, etc., proton acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, cationic ion exchange resin, potassium carbonate, carbonic acid Examples thereof include inorganic bases such as sodium, potassium hydroxide and sodium hydroxide, and organic bases such as sodium methoxide, sodium ethoxide and potassium t-butoxide.
前記金属の化合物としては、酢酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛の有機酸塩又は無機酸塩や、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラフェノキシチタン等の炭素数4〜40のアルコキシ基又はアリールオキシ基を有する有機チタン化合物や、ジブチルスズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ジブチルスズアセテート、ジブチルスズラウレート、2−エチルヘキサン酸スズ等の炭素数2〜40のアルキル基、アリール基、又はアシルオキシ基を有する有機スズ化合物や、トリイソプロポキシアルミニウム等の炭素数3〜30のアルコキシ基を有する有機アルミニウム化合物や、塩化第二銅、酢酸銅等の銅の無機酸塩又は有機酸塩や、塩化ニッケル、酢酸ニッケル等のニッケルの無機酸塩又は有機酸塩や、塩化第二鉄等の鉄の無機酸塩などが挙げられる。これらエステル交換触媒の中では、亜鉛の有機酸塩、有機チタン化合物、有機スズ化合物、有機アルミニウム化合物が好ましい。 Examples of the metal compound include organic acid salts or inorganic acid salts of zinc such as zinc acetate and zinc chloride, and alkoxy having 4 to 40 carbon atoms such as tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, and tetraphenoxy titanium. Having an alkyl group having 2 to 40 carbon atoms such as dibutyltin oxide, diphenyltin oxide, dibutyltin acetate, dibutyltin laurate and tin 2-ethylhexanoate, an aryl group, or an acyloxy group Organotin compounds, organoaluminum compounds having a C3-C30 alkoxy group such as triisopropoxyaluminum, inorganic or organic acid salts of copper such as cupric chloride and copper acetate, nickel chloride, acetic acid Nickel inorganic or organic acid salts such as nickel, Such as an inorganic acid salt of iron such as ferric chloride. Among these transesterification catalysts, organic acid salts of zinc, organic titanium compounds, organic tin compounds, and organic aluminum compounds are preferable.
方法1のエステル交換反応の条件は、ジニトロポリカーボネートを生成させることができるなら特に制限されず、例えば、減圧下で使用可能な反応容器を用い、上述の脂肪族二価アルコール、ニトロアルコール、炭酸エステル、エステル交換触媒を混合し、窒素気流下において、温度20〜150℃で0.5〜10時間程度、次いで、徐々に加熱すると同時に減圧度を高めながら、110℃〜250℃、特に140℃〜240℃で3〜20mmHgまで減圧して、0.5〜24時間程度反応させればよい。
The conditions for the transesterification reaction in
前記エステル交換反応において、脂肪族二価アルコールとニトロアルコールの使用量は、ジニトロカーボネートを生成させることができれば特に制限されないが、得られるポリカーボネートの両末端が実質的にニトロ基となるように、炭酸エステルに対して、脂肪族二価アルコール0.8〜3倍モル、ニトロアルコール0.001〜2倍モル、更には脂肪族二価アルコール0.9〜1.5倍モル、ニトロアルコール0.001〜0.5倍モル程度であることが好ましい。触媒使用量は触媒種や反応条件等により異なるが、炭酸エステル1モルに対して、触媒が0.00001〜0.3モル、特に0.001〜0.1モルの割合であることが好ましい。なお、触媒は単独でも複数でも使用できる。 In the transesterification reaction, the amount of aliphatic dihydric alcohol and nitroalcohol used is not particularly limited as long as dinitrocarbonate can be produced, but carbonic acid is used so that both ends of the obtained polycarbonate are substantially nitro groups. Aliphatic dihydric alcohol 0.8-3 times mole, nitroalcohol 0.001-2 times mole, and aliphatic dihydric alcohol 0.9-1.5 times mole, nitroalcohol 0.001 with respect to ester. It is preferable that it is about -0.5 times mole. The amount of the catalyst used varies depending on the catalyst type, reaction conditions, and the like, but the catalyst is preferably in a ratio of 0.00001 to 0.3 mol, particularly 0.001 to 0.1 mol, with respect to 1 mol of the carbonic ester. A single catalyst or a plurality of catalysts can be used.
方法2も、公知のエステル交換反応に準じて、エステル交換触媒の存在下、副生する脂肪族又は芳香族アルコール(R4を残基とするアルコール)と脂肪族二価アルコールとを系外に抜き出しながら、ポリカーボネートジオールとニトロ基含有炭酸エステルを反応させて行うことができる。例えば、窒素気流下、20〜150℃で0.5〜10時間程度、次いで、徐々に加熱すると同時に減圧度を高めながら、110℃〜250℃、特に140℃〜240℃で3〜20mmHgまで減圧して、0.5〜24時間程度反応させて行うことができる。 According to the method 2, the aliphatic or aromatic alcohol (alcohol having R 4 as a residue) and an aliphatic dihydric alcohol that are by-produced in the presence of a transesterification catalyst are removed from the system in the presence of a transesterification catalyst. While removing, polycarbonate diol and nitro group-containing carbonate can be reacted. For example, under a nitrogen stream at about 20 to 150 ° C. for about 0.5 to 10 hours, then gradually heating and simultaneously increasing the degree of vacuum while reducing the pressure to 110 to 250 ° C., particularly 140 to 240 ° C. and 3 to 20 mmHg. The reaction can be carried out for about 0.5 to 24 hours.
方法2の反応(エステル交換反応)において、ポリカーボネートジオールとニトロアルコールの使用量は、ジニトロカーボネートを生成させることができれば特に制限されないが、得られるポリカーボネートの両末端が実質的にニトロ基となるように、ポリカーボネート1モルに対してニトロアルコール0.5〜60モル、更には1.5〜30モルであることが好ましい。エステル交換触媒の種類及び使用量などは方法1の場合と同様である。
In the reaction (transesterification reaction) in Method 2, the amount of polycarbonate diol and nitroalcohol used is not particularly limited as long as dinitrocarbonate can be produced, but the both ends of the obtained polycarbonate are substantially nitro groups. The amount of nitroalcohol is preferably 0.5 to 60 mol, more preferably 1.5 to 30 mol, relative to 1 mol of polycarbonate. The type and amount used of the transesterification catalyst are the same as in
なお、一般式(6)で表されるポリカーボネートジオールは、市販のものを好適に使用できる。ジアミノポリカーボネートをポリマーの柔軟性付与成分として用いる場合、ポリカーボネートジオールの数平均分子量は500〜10000程度であることが好ましい。また、一般式(7)で表されるニトロ基含有炭酸エステルは、前記一般式(5)で表されるニトロアルコールとクロロ炭酸エステル(クロロ炭酸メチル、クロロ炭酸エチル、クロロ炭酸ブチル、クロロ炭酸フェニル等)又は炭酸エステル(炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジブチル、炭酸ジフェニル等)との反応で容易に得られる。 In addition, as the polycarbonate diol represented by the general formula (6), a commercially available product can be suitably used. When diamino polycarbonate is used as a component for imparting flexibility to a polymer, the number average molecular weight of the polycarbonate diol is preferably about 500 to 10,000. Further, the nitro group-containing carbonate represented by the general formula (7) includes the nitro alcohol and the chloro carbonate represented by the general formula (5) (methyl chlorocarbonate, ethyl chlorocarbonate, butyl chlorocarbonate, phenyl chlorocarbonate). Etc.) or a carbonate ester (dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, diphenyl carbonate, etc.).
ニトロアルコールとクロロ炭酸エステルを反応させる場合、ニトロアルコール1モルに対して、トリエチルアミン等の3級アミン類1〜2モルをハロゲン化炭化水素溶媒(ジクロロエタン等)又はエーテル溶媒(ジエチルエーテル等)に溶解した後、窒素気流中で温度−5〜5℃に冷却し、クロロ炭酸エステル1〜2モルを滴下して反応させることにより、ニトロ基含有炭酸エステルを好適に生成させることができる。反応終了後、希塩酸洗浄、水洗(数回)、溶媒留去を行って目的物が得られ、更に必要であればアルコール類(メタノール、エタノール等)により再結晶を行ってもよい。 When reacting nitroalcohol with chlorocarbonic acid ester, 1 to 2 moles of tertiary amines such as triethylamine are dissolved in halogenated hydrocarbon solvent (dichloroethane etc.) or ether solvent (diethyl ether etc.) per 1 mole of nitroalcohol. Then, it is cooled to a temperature of −5 to 5 ° C. in a nitrogen stream, and 1 to 2 mol of chlorocarbonate is dropped and reacted to suitably produce a nitro group-containing carbonate. After completion of the reaction, washing with dilute hydrochloric acid, washing with water (several times) and evaporation of the solvent yield the desired product, and if necessary, recrystallization may be performed with alcohols (methanol, ethanol, etc.).
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。評価方法はそれぞれ次の通りである。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. The evaluation methods are as follows.
1)1H−NMRスペクトル:核磁気スペクトロメータ−(日本電子製AL−300)を用いて、試料を重クロロホルムに溶解して測定した。
2)赤外吸収スペクトル:フーリエ変換赤外吸収スペクトロメータ−(Nicolet製MAGNA−IR)を用いて、KBr錠剤法により測定した。
1) 1 H-NMR spectrum: A sample was dissolved in deuterated chloroform and measured using a nuclear magnetic spectrometer (AL-300 manufactured by JEOL Ltd.).
2) Infrared absorption spectrum: Measured by KBr tablet method using Fourier transform infrared absorption spectrometer (MAGNA-IR manufactured by Nicolet).
3)アミン当量:ジアミノポリカーボネートをベンジルアルコール又はベンジルアルコールとTHFの混合溶媒に溶解し、フェノールフタレインを指示薬として0.05N塩酸エタノール溶液で滴定して求めた。 3) Amine equivalent: Diamino polycarbonate was dissolved in benzyl alcohol or a mixed solvent of benzyl alcohol and THF and titrated with 0.05N hydrochloric acid ethanol solution using phenolphthalein as an indicator.
4)アミノ化分率:末端へのアミノ基の導入割合(アミノ化分率)は、1H−NMRスペクトルから次式により求めた。
アミノ化分率(α)=S1/(S1+S2+S3+S4)
4) Amination fraction: The introduction ratio of amino groups to the terminal (amination fraction) was determined from the 1 H-NMR spectrum according to the following formula.
Amination fraction (α) = S1 / (S1 + S2 + S3 + S4)
なお、S1、S2、S3、S4は以下の通りである。
・S1(アミノ末端量):6.5−6.7ppm付近に現われる4―アミノフェネチル基の3,5位プロトンに帰属される積分強度をプロトン数である4で割った値。
・S2(ニトロ末端量):8.2−8.0ppm付近に現われる4―ニトロフェニチル基の3,5位プロトンに帰属される積分強度をプロトン数である4で割った値。
・S3(水酸基末端量):3.8−4.0ppm付近に現われるヒドロキメチレンのメチレンプロトンに帰属される積分強度をプロトン数である4で割った値。
・S4(フェニル末端量):7.3−7.5ppm付近に現われるフェニルカーボネート基のフェニルプロトンに帰属される積分強度をプロトン数である10で割った値。
S1, S2, S3, and S4 are as follows.
S1 (amino terminal amount): a value obtained by dividing the integrated intensity attributed to the 3- and 5-position protons of the 4-aminophenethyl group appearing in the vicinity of 6.5 to 6.7 ppm by 4 which is the number of protons.
S2 (nitro end amount): a value obtained by dividing the integrated intensity attributed to the 3- and 5-position protons of the 4-nitrophenethyl group appearing in the vicinity of 8.2 to 8.0 ppm by 4 which is the number of protons.
S3 (hydroxyl terminal amount): a value obtained by dividing the integral intensity attributed to methylene protons of hydroxymethylene appearing in the vicinity of 3.8 to 4.0 ppm by 4 which is the number of protons.
S4 (phenyl end amount): a value obtained by dividing the integral intensity attributed to the phenyl proton of the phenyl carbonate group appearing in the vicinity of 7.3 to 7.5 ppm by 10 which is the number of protons.
5)数平均分子量:1H−NMRスペクトルにより求めた。
6)ガラス転移温度(Tg):示差走査熱量測定装置DSC(パーキンエルマー製DiamondDSC)を用いて、ヘリウム雰囲気下、昇温速度10℃/分で測定した。
5) Number average molecular weight: Determined by 1 H-NMR spectrum.
6) Glass transition temperature (Tg): Measured using a differential scanning calorimeter DSC (Diamond DSC manufactured by PerkinElmer) in a helium atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min.
〔実施例1〕
内容積300mlのガラス製反応容器に、4−ニトロフェネチルアルコール6.67g(0.04mol)、1,6−ヘキサンジオール14.77g(0.125mol)、ジフェニルカーボネート31.06g(0.145mol)、酢酸亜鉛0.26gを加え、窒素下に120℃で2時間撹拌した。次いで、10mmHgに減圧して、フェノールを除きながら、180℃で2時間、200℃で2時間撹拌した後、室温まで冷却して油状のジニトロポリカーボネート(ジ−4−ニトロフェネチルポリカーボネート)を得た。このジニトロポリカーボネートの赤外吸収スペクトルを図1に、1H−NMRスペクトルを図2に示す。数平均分子量は1400であった。
[Example 1]
In a glass reaction container having an internal volume of 300 ml, 6.67 g (0.04 mol) of 4-nitrophenethyl alcohol, 14.77 g (0.125 mol) of 1,6-hexanediol, 31.06 g (0.145 mol) of diphenyl carbonate, Zinc acetate 0.26g was added, and it stirred at 120 degreeC under nitrogen for 2 hours. Subsequently, the pressure was reduced to 10 mmHg, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 2 hours and 200 ° C. for 2 hours while removing phenol, and then cooled to room temperature to obtain an oily dinitropolycarbonate (di-4-nitrophenethylpolycarbonate). The infrared absorption spectrum of this dinitropolycarbonate is shown in FIG. 1, and the 1 H-NMR spectrum is shown in FIG. The number average molecular weight was 1400.
内容積1Lのガラス製反応容器に、得られたジニトロポリカーボネート27.8g、テトラヒロフラン200ml、メタノール200ml、パラジウム活性炭0.28gを加え、水素雰囲気(常圧)下、温度25℃で18時間撹拌した。触媒ろ別後、溶媒を留去してワックス状のジアミノポリカーボネート(ジ−4−アミノフェネチルポリカーボネート)26.5gを得た。 27.8 g of the obtained dinitropolycarbonate, 200 ml of tetrahydrofuran, 200 ml of methanol, and 0.28 g of palladium activated carbon are added to a glass reaction vessel with an internal volume of 1 L, and the mixture is stirred for 18 hours at 25 ° C. in a hydrogen atmosphere (normal pressure). did. After the catalyst was filtered off, the solvent was distilled off to obtain 26.5 g of a waxy diamino polycarbonate (di-4-aminophenethyl polycarbonate).
このジアミノポリカーボネートの赤外スペクトル(図3)より、ニトロ基の対称伸縮振動に由来するピーク(1340cm−1付近)が消失していてニトロ基からアミノ基への還元反応が充分に進行したことが確認された。また、1H−NMRスペクトル(図4)より、S1=3.99/4=0.998、S2=0、S3=0.09/4=0.023、S4=0.31/10=0.031となり、アミノ化分率(α)は0.949で高かった。アミン当量は618、数平均分子量は1300、ガラス転移温度は−37℃であった。 From the infrared spectrum of this diamino polycarbonate (FIG. 3), the peak derived from the symmetrical stretching vibration of the nitro group (near 1340 cm −1 ) has disappeared, and the reduction reaction from the nitro group to the amino group has proceeded sufficiently. confirmed. From 1 H-NMR spectrum (FIG. 4), S1 = 3.99 / 4 = 0.998, S2 = 0, S3 = 0.09 / 4 = 0.023, S4 = 0.31 / 10 = 0. The amination fraction (α) was 0.949, which was high. The amine equivalent was 618, the number average molecular weight was 1300, and the glass transition temperature was -37 ° C.
〔参考例1〕4−ニトロフェネチルフェニルカーボネートの製造
内容積1Lのガラス製反応容器に、4−ニトロフェネチルアルコール50.7g(0.30mol)、トリエチルアミン42.7ml(0.30mol)、脱水ジクロロエタン500mlを加え、窒素気流下、氷浴で冷却しながら撹拌した。これにクロロギ酸フェニル57.0ml(0.45mol)を0.5時間かけて滴下し、その後1時間撹拌し、更に室温で4時間撹拌した。得られた反応液を希塩酸及び蒸留水で洗浄し、溶媒を留去した後、メタノールで再結晶して4−ニトロフェネチルフェニルカーボネート45.0g(収率51%)を得た。この化合物の1H−NMRスペクトルを図5に示す。
[Reference Example 1] Production of 4-nitrophenethyl phenyl carbonate In a 1 L glass reaction vessel, 50.7 g (0.30 mol) of 4-nitrophenethyl alcohol, 42.7 ml (0.30 mol) of triethylamine, 500 ml of dehydrated dichloroethane And stirred while cooling in an ice bath under a nitrogen stream. To this, 57.0 ml (0.45 mol) of phenyl chloroformate was added dropwise over 0.5 hour, followed by stirring for 1 hour and further stirring at room temperature for 4 hours. The obtained reaction solution was washed with dilute hydrochloric acid and distilled water, the solvent was distilled off, and then recrystallized with methanol to obtain 45.0 g of 4-nitrophenethylphenyl carbonate (yield 51%). The 1 H-NMR spectrum of this compound is shown in FIG.
〔実施例2〕
内容積300mlのガラス製反応容器に、ポリカーボネートジオール30.0g(29.9mol;宇部興産製UH−CARB100)、参考例1で得られた4−ニトロフェネチルフェニルカーボネート17.2g(59.8mol)、酢酸亜鉛150mg(0.027mol)を加え、窒素下に150℃で2時間撹拌した。次いで、10mmHgに減圧して、フェノールを除きながら、180℃で2時間、200℃で2時間撹拌した後、室温まで冷却して油状のジニトロポリカーボネート(ジ−4−ニトロフェネチルポリカーボネート)を得た。数平均分子量は1700であった。
[Example 2]
In a glass reaction vessel having an internal volume of 300 ml, polycarbonate diol 30.0 g (29.9 mol; UH-CARB100 manufactured by Ube Industries), 17.2 g (59.8 mol) of 4-nitrophenethylphenyl carbonate obtained in Reference Example 1, Zinc acetate 150 mg (0.027 mol) was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 2 hours under nitrogen. Subsequently, the pressure was reduced to 10 mmHg, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 2 hours and 200 ° C. for 2 hours while removing phenol, and then cooled to room temperature to obtain an oily dinitropolycarbonate (di-4-nitrophenethylpolycarbonate). The number average molecular weight was 1700.
内容積1Lのガラス製反応容器に、得られたジニトロポリカーボネート41.0g、テトラヒドロフラン200ml、メタノール200ml、パラジウム活性炭0.41gを入れ、水素雰囲気(常圧)下、温度25℃で18時間撹拌した。触媒ろ別後、溶媒を留去してワックス状のジアミノポリカーボネート(ジ−4−アミノフェネチルポリカーボネート)39.9gを得た。 41.0 g of the obtained dinitropolycarbonate, 200 ml of tetrahydrofuran, 200 ml of methanol, and 0.41 g of palladium activated carbon were placed in a glass reaction container having an internal volume of 1 L, and stirred at a temperature of 25 ° C. for 18 hours under a hydrogen atmosphere (normal pressure). After the catalyst was filtered off, the solvent was distilled off to obtain 39.9 g of a waxy diamino polycarbonate (di-4-aminophenethyl polycarbonate).
このジアミノポリカーボネートの赤外スペクトル(図6)より、ニトロ基からアミノ基への還元反応が充分に進行したことが確認された。また、1H−NMRスペクトル(図7)より、S1=4.00/4=1.00、S2=0、S3=0.13/4=0.033、S4=0となり、アミノ化分率(α)は0.968で高かった。アミン当量は668、数平均分子量は1600、ガラス転移温度は−38℃であった。 From the infrared spectrum of this diaminopolycarbonate (FIG. 6), it was confirmed that the reduction reaction from the nitro group to the amino group proceeded sufficiently. From the 1 H-NMR spectrum (FIG. 7), S1 = 4.00 / 4 = 1.00, S2 = 0, S3 = 0.13 / 4 = 0.033, S4 = 0, and the amination fraction (Α) was 0.968, which was high. The amine equivalent was 668, the number average molecular weight was 1600, and the glass transition temperature was -38 ° C.
本発明のジアミノポリカーボネートは、ポリイミド、ポリアミド、その他の樹脂などの柔軟成分として有用な化合物であり、また、エポキシ硬化材、ポリウレタンの鎖延長材などの添加剤としても有用である。更に、インク、塗料、コーティング材料、接着剤、電子材料として用いることもできる。 The diamino polycarbonate of the present invention is a compound useful as a flexible component such as polyimide, polyamide, and other resins, and is also useful as an additive such as an epoxy curing material and a polyurethane chain extender. Furthermore, it can also be used as an ink, a paint, a coating material, an adhesive, or an electronic material.
Claims (7)
1記載のジアミノポリカーボネート。
ネート。 The diamino polycarbonate according to claim 1 or 2, having a number average molecular weight of 500 to 20,000.
ミノポリカーボネート。 The diamino polycarbonate according to any one of claims 1 to 3, wherein the introduction ratio of the amino group to the terminal is 90% or more.
する請求項1記載のジアミノポリカーボネートの製造方法。
ルを反応させて得られるものであるか、ポリカーボネートジオールとニトロ基含有炭酸エ
ステルを反応させて得られるものである、請求項5記載のジアミノポリカーボネートの製
造方法。 6. The diamino polycarbonate according to claim 5, wherein the dinitropolycarbonate is obtained by reacting a carbonate ester, an aliphatic dihydric alcohol and nitroalcohol, or obtained by reacting a polycarbonate diol and a nitro group-containing carbonate ester. A method for producing polycarbonate.
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