(57)【要約】      （修正有）【課題】穏和な条件下、簡便な操作で、目的とするＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を副生物の生成を抑制して高選択的に効率よく、好収率で得ることができるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法の提供。【解決手段】無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物又はその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させる、式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。2018123112.tif 000006（Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基；ｎは１〜６の整数）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１】
2018123112.tif 000005
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【請求項２】
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物は、耐熱性樹脂のモノマー、医農薬中間体として有用な化合物群であり、これまで種々の製造方法が検討されている。
【０００３】
一般的な方法としては、第一級アミンと無水マレイン酸とを反応させて得られるマレアミド酸を脱水環化する方法がある。
特に窒素上の置換基が芳香族基である場合には、マレアミド酸の脱水環化を無水酢酸等の脱水剤存在下に行う方法（特許文献１）、酸触媒および非プロトン性極性溶媒存在下に共沸脱水環化を行う方法（特許文献２）、オルトリン酸およびアニリンを珪藻土に担持させたものを不均一触媒として用い共沸脱水環化を行う方法（特許文献３）等が知られている。
【０００４】
一方、窒素上の置換基が脂肪族基である場合、窒素上の置換基が芳香族基であるものと比較して、前駆体であるマレアミド酸が、脱水環化の反応性に乏しい。また、脂肪族基である場合、異性化しフマルアミド酸となることにより脱水環化が進行せず、加水分解や分子間脱水等の副反応を起こしやすい。そのため、Ｎ−芳香族置換マレイミド類の製造方法と同様の方法では効率よく目的物を得ることは難しく、これらの方法をＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法に適用することには困難性がある。
【０００５】
Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法としては、各種の検討がなされている。
例えば、スルホン酸、ならびに、酢酸等のプロトン性極性溶媒および非極性溶媒存在下、第一級アミンを滴下することにより、順次共沸脱水環化させる方法（特許文献４）、亜リン酸モノアミン塩水溶液を触媒として、マレアミド酸を過加熱水蒸気を用いて脱水環化させる方法（特許文献５）、ブレンステッド酸および該ブレンステッド酸に対し０．０５〜０．５当量の有機アミンを不均一系触媒として、マレアミド酸を共沸脱水環化させる方法（特許文献６）、酸と第三級アミンや第四級アンモニウム塩等のオニウム塩を触媒として、マレアミド酸を共沸脱水環化させる方法（特許文献７）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第２４４４５３６号明細書
【特許文献２】特開昭５３−６８７７０号公報
【特許文献３】特開平５−２１３８６９号公報
【特許文献４】特開平１０−５９９３５号公報
【特許文献５】特開平６−１８４１００号公報
【特許文献６】特開昭６３−１９６５６０号公報
【特許文献７】特開昭６２−１３８４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献５〜７記載のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法には下記の問題点があった。
特許文献５記載の製造方法では、高圧を要し特殊な反応設備を使用するため、簡便で一般的な操作とは言い難い。
特許文献６では、実施例は、ブレンステッド酸としてリン酸系酸触媒、かつ有機アミンとして原料アミンと共通の第一級アミンを使用しているのみである。また、低溶解性のマレアミド酸を原料としているため、特に原料の第一級アミンが複数のアミノ基を有している場合には、予めマレアミド酸を製造した後、ろ過による取出しあるいは大量の溶媒に溶解させる等の頻雑な操作が必要となる。
特許文献７記載の製造方法では、該文献の実施例記載の収率は高いが、本発明者が同様の操作で追試を行ったところ、マレアミド酸由来と思われる多量の不溶解分が副生し、記載されている結果を再現することはできなかった（本発明における比較例５参照）。
【０００８】
すなわち、本発明は、穏和な条件下、簡便な操作で、目的とするＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を副生物の生成を抑制して高選択的に効率よく得ることができる製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、目的とするＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を好収率で得ることができる製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題に鑑み、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の合成反応における酸触媒と脱水助触媒に特定の組み合わせを採用し、さらに酸触媒に対する脱水助触媒の使用量を特定の範囲とすることで、目的物であるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に高収率で得られることを見出した。すなわち本発明者は、上記酸触媒と脱水助触媒の存在下、脂肪族アミン化合物を供給することにより、前駆体のマレアミド酸及び触媒を析出させることなく、均一反応系で共沸脱水環化させることができ、マレアミド酸の異性化やポリイミド化の進行を抑制してイミド化の転化率を向上し得ること、これにより、目的のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に、また効率を向上させて得ることできることを見出した。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
【００１０】
すなわち、上記の課題は以下の手段により解決された。
〔１〕
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１】
2018123112.tif 000002
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
〔２〕
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、〔１〕に記載の製造方法。
〔３〕
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
〔４〕
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の製造方法。
〔５〕
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の製造方法。
【００１１】
本明細書において、組成、純度を表す「％」は、特段の断りのない限り質量基準である。
本明細書において、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物に対するモル比は、「分子中のアミノ基の数×一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物のモル数」に対するモル比を意味する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法によれば、従来の方法と比較し、特殊な反応装置や、高価・高沸点の非プロトン性極性溶媒を用いることなく、穏和な条件下、簡便な操作で、目的とするＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に効率よく得ることができる。また、本発明のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法によれば、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物を好収率で得ることができる。すなわち、本発明のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法は、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の工業的製造に好適である。
また、本発明のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法によれば、ジアミン化合物のような多置換性アミンを原料とした場合にも、対応する多置換性Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施形態について以下に説明する。
＜一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法＞
一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物は、無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として特定量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることにより製造することができる。
ここで、「均一反応系で脱水環化させる」とは、触媒及び前駆体であるマレアミド酸等を析出させることなく、反応溶液中に溶解させた状態で脱水環化させることを意味する。すなわち、反応系が均一の液相で構成され、触媒及び前駆体であるマレアミド酸等が不溶解分（固相）として析出していない状態で、脱水環化させることを意味する。
【００１４】
−脂肪族第一級アミン化合物−
本発明における脱水環化反応では、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物を用いる。
【００１５】
【化２】
2018123112.tif 000003
【００１６】
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【００１７】
Ｒにおけるｎ価の脂肪族炭化水素基は、後述する置換基Ｚを有していてもよく、総炭素数は１〜３２が好ましく、１〜２０がより好ましく、１〜１６が好ましい。
ｎ価の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状または分岐状であっても、環状構造を有していてもよい。以下、１価の脂肪族炭化水素基を代表として具体的な基を記載するが、２〜６価の脂肪族炭化水素基についても同様に、価数の異なる具体的な基を記載したものとする。
直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。
また、環状構造を有する脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
置換基Ｚとしては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素数１〜６のアルコキシ基；例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等の炭素数１〜６のハロアルキル基；カルボキシル基又はその金属塩：（炭素数１〜６のカルボニル基；炭素数１〜６のアルキルアミノ基；炭素数１〜６のカルボニルアミノ基、；ニトロ基；ヒドロキシル基；フェニル基等のアリール基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；ピリジル基、チエニル基、フラニル基等のヘテロアリール基が挙げられ、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のハロアルキル基、炭素数１〜６のカルボニルアミノ基、；ニトロ基；ヒドロキシル基、アリール基、アリールオキシ基またはヘテロアリール基が好ましい。
【００１８】
ｎは、１〜４が好ましく、１〜２がより好ましい。
【００１９】
一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物としては、具体的には、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、エチレンジアミン、１、３−ジアミノプロパン、１、４−ジアミノブタン、１、６−ジアミノヘキサン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、４，４’−ビスアミノジシクロヘキシルメタン等を挙げることができる。
【００２０】
−Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物−
本発明の製造方法により、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物が得られる。
【００２１】
【化３】
2018123112.tif 000004
（式中、Ｒ、ｎは上記一般式（１）のＲ及びｎと同義である。）
【００２２】
一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物は、具体的には、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−（ｎ−プロピル）マレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−（ｎ−ブチル）マレイミド、Ｎ−（ｓｅｃ−ブチル）マレイミド、Ｎ−イソブチルマレイミド、Ｎ−（ｔ−ブチル）マレイミド、Ｎ−（ｎ−ペンチル）マレイミド、Ｎ−（ｎ−ヘキシル）マレイミド、１，２−ビス（マレイミド）エタン、１，３−ビス（マレイミド）プロパン、１，４−ビス（マレイミド）ブタン、１，５−ビス（マレイミド）ペンタン、１，６−ビス（マレイミド）ヘキサン、Ｎ−（シクロプロピルマレイミド、Ｎ−シクロブチルマレイミド、Ｎ−シクロペンチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、１，６−ビス（マレイミド）−２，２，４−トリメチルヘキサン、１，６−ビス（マレイミド）−２，４，４−トリメチルヘキサン、１−マレイミド−３−マレイミドメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、４，４’−ビスマレイミドジシクロヘキシルメタン等を挙げることができる。
【００２３】
−酸触媒−
本発明の製造方法に用いる酸触媒としては、本発明における反応（以下、当反応と称す。）が可能な酸触媒であればいずれでも構わない。具体的には、メタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸、ならびに、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸およびキシレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸を包含するスルホン酸；硫酸、発煙硫酸、リン酸等の鉱酸；ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸；三フッ化ホウ素−テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）錯体、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のルイス酸；モンモリロナイトＫ−１０、硫酸化ジルコニア等の固体酸等を挙げることができる。
上記酸触媒としては、入手性、取り扱いの簡便さ、溶解性、反応性等の観点から、ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸、ならびに、硫酸および発煙硫酸等の鉱酸が好ましい。なかでも、後述する水と共沸可能な有機溶媒としてトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素を用いる場合には、加熱脱水によりスルホン化することができ、より均一反応系となりやすい点から、硫酸がより好ましい。
これらの酸触媒は単独で用いても、任意の割合で２種類以上を用いてもよい。
【００２４】
上記酸触媒の使用量は、特に制限するものではないが、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物１モルに対して、通常は０．０１〜１．０モルであり、好ましくは０．１〜０．９モル、より好ましくは０．２〜０．８モルの範囲である。
酸触媒が少なすぎると、イミド化の反応速度が低下し、前駆体であるマレアミド酸の異性化あるいはポリイミド化が進行することによりイミド化の転化率が低下し、収率が低下する傾向がある。また、経済的な観点からは、酸触媒は多すぎないことが好ましい。
【００２５】
−脱水助触媒（第三級アミン化合物）−
本発明の製造方法に用いる第三級アミン化合物としては、当反応が可能な第三級アミン化合物であればいずれでも構わない。ここで、第三級アミン化合物とは、アンモニアの水素原子が３つとも炭素原子で置換された化合物を意味する。具体的には例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン等のトリアルキルアミン（総炭素数３〜１５が好ましく、３〜１２がより好ましい。）；ジメチルアニリン、ジフェニルメチルアミン、トリフェニルアミン等の第三級芳香族アミン（総炭素数８〜２０が好ましく、８〜１５がより好ましい。）；ピリジン、キノリン、ピロール、ピラゾール、トリアゾール等の含窒素ヘテロ環芳香族化合物を挙げることができる。
上記第三級アミン化合物としては、入手性や取り扱いの簡便さ、溶解性、反応性、水溶性等の観点から、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン等のトリアルキルアミンが好ましい。
これらの第三級アミン化合物は単独で用いても、任意の割合で２種類以上を用いてもよい。
【００２６】
上記第三級アミン化合物の使用量は、上記酸触媒に対して１モル当量未満であれば当反応は進行するが、本発明においては、酸触媒に対して、０．１５〜０．８モル当量であり、好ましくは０．２〜０．７モル当量、より好ましくは０．３〜０．６モル当量である。
第三級アミン化合物が少なすぎると、イミド化の反応速度が低下し、前駆体であるマレアミド酸の異性化あるいはポリイミド化が進行することによりイミド化の転化率が低下し、収率が低下する傾向がある（比較例１参照）。また、経済的および反応性の観点からは、第三級アミン化合物は多すぎないことが好ましい（比較例４参照）。
【００２７】
−無水マレイン酸−
本発明の製造方法における無水マレイン酸の使用量は、特に制限するものではないが、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物１モルに対して、通常０．５〜５．０モルであり、好ましくは０．８〜２．０モル、より好ましくは１．０〜１．５モルである。
反応を完結させたい場合には、前駆体であるマレアミド酸が無水マレイン酸との反応により混合酸無水物となることでイミド化が促進されると考えられるため、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物に対し小過剰の無水マレイン酸（具体的には、１．０５モル以上が好ましく、１．１モル以上がより好ましい。）を用いることが好ましい。また、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物が一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物にマイケル付加した副生成物が生成することによる収率の低下を抑制する点からも、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物に対し小過剰の無水マレイン酸を用いることが好ましい。
【００２８】
−重合禁止剤−
本発明の製造方法においては、目的物であるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物が反応液中で重合する可能性がある場合に、重合禁止剤を用いても良い。当反応に用いる重合禁止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類及び銅化合物等の重合禁止剤が挙げられる。
【００２９】
ヒンダードフェノール類としては、４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、４，４’−ブチリデンビス（６−ｔ−ブチル−３−メチル−フェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。
銅化合物としては、有機及び無機のいずれの銅化合物でもよく、金属銅、酸化銅、水酸化銅、塩化銅、硫酸銅、酢酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸銅等が挙げられる。
上記重合禁止剤は、単独で添加しても、混合物として添加してもよい。
【００３０】
本発明の製造方法において、重合禁止剤の使用量は、特に制限するものではないが、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物１モルに対して、通常０．００００１〜１．０モルであり、好ましくは０．００００５〜０．１モル、より好ましくは０．０００１〜０．０１モルである。
【００３１】
−溶媒−
当反応は無溶媒で実施してもよいが、反応を円滑に進行するため、本発明においては、反応を阻害せず、水に不溶かつ水と共沸可能な溶媒（単に「水と共沸可能な溶媒」とも称す。）を用いる。
水と共沸可能な溶媒は、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒；クロロベンゼン、ジクロロメタン等の含ハロゲン溶媒；ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素溶媒が挙げられる。反応系がより均一反応系となりやすい点から、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒が好ましい。無水マレイン酸と酸触媒と脱水助触媒である第三級アミン化合物と共に溶液を構成する水と共沸可能な溶媒と、第一級アミン化合物の溶液を構成する溶媒とは、同一であることが好ましい。
【００３２】
溶媒は単独で使用しても、任意の混合割合の混合溶媒として使用してもよい。
【００３３】
溶媒量としては、反応系の攪拌が充分にできる量であれば良いが、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物１モルに対して、通常０〜１０Ｌであり、好ましくは０．２〜２Ｌである。
【００３４】
−反応工程−
当反応は、まず、酸触媒存在下で水と共沸可能な有機溶媒を還流し、酸触媒に含まれる水分あるいはスルホン化等により生成する水を共沸により留去する。その後、反応系を冷却してから第三級アミン化合物、無水マレイン酸、用いるならば重合禁止剤を順次加える。これらの溶液を再度加熱還流しているところへ、均一反応系にて一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を徐々に供給する。無水マレイン酸と反応して生成するマレアミド酸を、生成する水を順次共沸により除去しつつ脱水環化反応を進行させ、一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を得る。
一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物と無水マレイン酸とを予め反応させた後、生成するマレアミド酸を添加する方法は、反応性の低下を招き、一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を収率よく得られない（比較例３参照）。
【００３５】
一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液の供給時の反応温度は、８０℃〜使用する溶媒の還流温度という範囲を例示できるが、反応性向上の観点から、１００〜１６０℃の範囲が好ましい。反応速度や反応設備の都合上、溶媒の還流温度を調整するために加圧もしくは減圧条件下で反応を実施してもよい。
本発明では脂肪族第一級アミン化合物もしくはその溶液の供給時の無水マレイン酸等の溶液の温度を溶媒の還流温度と記載する。この「溶媒の還流温度」とは、上記のように脱水環化反応を進行させるために反応生成水を除去しながら溶媒の一部が還流する温度を意味し、溶媒及び反応生成水を全還流させるという意味はない。
【００３６】
一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給する方法としては、落差又はポンプを用いる滴下が一般的であるが、供給速度、すなわち滴下速度を調整できれば特に問わない。
滴下時の滴下時間は、均一反応系で脱水環化される限り、酸触媒および第三級アミン化合物の使用モル比に応じて適宜調整される。なかでも、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物と無水マレイン酸が反応して生成するマレアミド酸の異性化やポリイミド化などの副反応が充分抑制され、イミド化閉環反応が優先的に進行する速度を保つ観点等から、好ましくは１時間〜３０時間である。
【００３７】
当反応により得られる一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を含む反応液（すなわち、脱水環化反応終了後の反応液）は、水または塩基性水溶液で洗浄する。
塩基性水溶液としては、例えば、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩もしくは炭酸水素塩の水溶液が使用できる。一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の塩基に対する安定性から、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の炭酸水素塩の水溶液が好ましい。
水または塩基性水溶液の使用量としては、洗浄後に有機相と水相が分離する量であれば特に制限はないが、一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物１モルに対して、通常０．０１〜１０Ｌであり、好ましくは０．０５〜１Ｌである。
【００３８】
また、水で洗浄した場合、回収した水相を脱水して得られる残留物を、酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用してもよい。上記残留物には、酸触媒および脱水助触媒の他に、重合禁止剤等の成分が含まれ得る。
【００３９】
洗浄の温度は洗浄後に有機相と水相が分離する温度であれば特に制限はないが、通常０〜９０℃であり、好ましくは室温（２０℃）〜８０℃である。
【００４０】
本発明の製造方法により得られる、一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の単離方法に、特に制限はなく、常法により行うことができる。
例えば、洗浄後の有機相から溶媒を留去した後、蒸留するか、貧溶媒を加えて結晶を析出させた後にろ過することにより、一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を単離することができる。
【００４１】
本発明の製造方法により得られる一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物は、樹脂モノマー、医農薬中間体として有用な化合物である。
【実施例】
【００４２】
次に、実施例を挙げて本発明化合物の製造方法を具体的に説明するが、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。
ここで、「洗浄後の反応液中の目的物の収率」は、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）による内部標準法により算出した。
【００４３】
［１．Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの製造］
以下、実施例１〜４、比較例１〜５の製造方法により、それぞれＮ−シクロヘキシルマレイミドを製造した。
【００４４】
実施例１
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた１０００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸３９．２ｇ（０．４ｍｏｌ）、キシレン２００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約７．２ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン２０．２ｇ（０．２ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸１１０．０ｇ（１．１ｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅７２ｍｇ（０．１６ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン１００．０ｇ（１ｍｏｌ）をキシレン１２０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ８時間掛けて滴下した。滴下後さらに３時間還流し、約１７．８ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで洗浄した。得られた水相は実施例２にて触媒リサイクルで使用した。さらに、反応液を２％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率８８．５％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。さらに反応液にジブチルジチオカルバミン酸銅０．４ｇ（０．８５ｍｍｏｌ）を加え、減圧下キシレンを留去した後、１ｍｍＨｇの減圧下、バス温を１１５〜１５０℃まで昇温し蒸留を行い、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドが１５２．６ｇの白色結晶として得られた。ＨＰＬＣ純度９９．９％、収率８５．２％。
【００４５】
ＧＣ−ＭＳ（Ｍ＋）＋＝１７９．１．
【００４６】
実施例２
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、実施例１で得られた１回目の洗浄水８１．４ｇ（洗浄水の総量の１／４に相当、濃硫酸８．８ｇ（９０ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン５.０ｇ（４９ｍｍｏｌ）含有）を加え、３０ｍｍＨｇの減圧下、バス温を１００℃まで昇温し水を留去した。次いで、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物１．９ｇ（１０ｍｍｏｌ）およびキシレン１００ｍｌを加え反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。副生水の完全な留出を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、反応系内に無水マレイン酸３０ｇ（０．３ｍｏｌ）を加えた。次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン２５ｇ（０．２５ｍｏｌ）をキシレン５０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ７時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約４．８ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水５０ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を２％重曹水溶液５０ｍｌ、次いで水５０ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率９８．５％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。さらに反応液にジブチルジチオカルバミン酸銅０．１ｇ（０．２１ｍｍｏｌ）を加え、減圧下キシレンを留去した後、１ｍｍＨｇの減圧下、バス温を１１０〜１４０℃まで昇温し蒸留を行い、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドが３８．１ｇの白色結晶として得られた。ＨＰＬＣ純度９９．６％、収率８５．１％。
【００４７】
すなわち、この操作により含触媒水相の一部リサイクルが可能であった。
【００４８】
実施例３
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、キシレン５０ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約１．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリブチルアミン９．３ｇ（５０ｍｍｏｌ）をキシレン５０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸２５．０ｇ（２５０ｍｍｏｌ）、４−メトキシフェノール６０ｍｇ（０．５ｍｍｏｌ）を順次加えた。次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン２５．０ｇ（２５０ｍｍｏｌ）をキシレン５０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ６時間掛けて滴下した。滴下後さらに３時間還流し、約４．８ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで４回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率８７．３％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。
【００４９】
実施例４
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた５００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸２９．４ｇ（０．３ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約５．６ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、ジメチルアニリン１２．１ｇ（０．１ｍｏｌ）をキシレン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン５０．０ｇ（０．５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ４時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約８．６ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を２．５％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率８１．１％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。
【００５０】
比較例１
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた５００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸２９．４ｇ（３００ｍｍｏｌ）、キシレン１２０ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約５．６ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを添加し、次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン５０．０ｇ（０．５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ４時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約９．０ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで洗浄し、反応液を２％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率６７．１％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。
【００５１】
比較例２
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸１４．７ｇ（１５０ｍｍｏｌ）、ｏ−キシレン５０ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約２．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、４−メトキシフェノール９０ｍｇ（０．７５ｍｍｏｌ）、シクロヘキシルアミン７．５ｇ（７５ｍｍｏｌ）を添加し、次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン２５．０ｇ（２５０ｍｍｏｌ）をｏ−キシレン５０ｍｌに加えた溶液と、無水マレイン酸２５．０ｇ（２５０ｍｍｏｌ）をｏ−キシレン５０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ２．５時間掛けて同時滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約２．７ｍｌの副生水を分離した。１０℃以下まで反応液を冷却後、析出した結晶をろ過で除去し、反応液を水１００ｍｌで５回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率６４．０％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。反応液を減圧下、ｏ−キシレンを留去し、減圧蒸留しＮ−シクロヘキシルマレイミド２３．９ｇを得た。収率５３．３％。
【００５２】
比較例３
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸３．９ｇ（４０ｍｍｏｌ）、ｏ−キシレン２０ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約０．４ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、４−メトキシフェノール３０ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ）、トリエチルアミン２．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）、無水マレイン酸２．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を添加し、次いで反応液を還流させながらＮ−シクロヘキシルマレアミド酸１９．３ｇ（９８ｍｍｏｌ）をｏ−キシレン６０ｍｌに加えた加温溶液を、共沸する水を抜き出しつつ３時間掛けて同時滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約１．９ｍｌの副生水を分離した。反応液を２％重曹水溶液１００ｍｌで２回、次いで水１００ｍｌで５回洗浄した。洗浄後の反応液中には、収率６６．０％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。
【００５３】
比較例４
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸１９．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約３．６ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン２０．２ｇ（０．２ｍｏｌ）をキシレン１０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下し、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを添加し、次いで反応液を還流させながらシクロヘキシルアミン５０．０ｇ（０．５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた加温溶液を、共沸する水を抜き出しつつ４時間掛けて同時滴下した。滴下後さらに１時間還流し、約４．２ｍｌの副生水を分離した。反応液は黒濁しており、水２００ｍｌを加えたところ多量のタール分が生成し分液操作はできなかった。
【００５４】
比較例５
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた５００ｍｌ容の四つ口フラスコに、無水マレイン酸４９．０ｇ（０．５ｍｏｌ）、キシレン１６５ｇ、トルエン５４ｇを加え、反応系内に窒素を流しながら、シクロヘキシルアミン４７．６ｇ（０．４８ｍｏｌ）を３０℃で滴下し、滴下後１時間同温度で撹拌した。８５％リン酸９．２ｇ（８０ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン１．７ｇ（１４ｍｍｏｌ）を添加し、反応液を共沸する水を抜き出しつつ９時間還流させた。約７．４ｍｌの副生水を分離した。反応液は触媒相が分離しており、さらに不溶解分の生成がみられた。反応液を７０℃まで冷却後、ろ過で不溶解分を除去した。この反応液中には、収率４７．２％に相当するＮ−シクロヘキシルマレイミドが生成していた。
【００５５】
実施例１〜４、比較例１〜５の製造方法について、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドの選択性を、「洗浄後の反応液中の目的物の収率」により評価した。
実施例１は、本発明で規定するように、酸触媒と、酸触媒に対して０．５モル当量の脱水助触媒（第三級アミン化合物）の存在下、無水マレイン酸を水と共沸可能な有機溶媒に溶解した溶液に、加熱還流下、脂肪族第一級アミン化合物であるシクロヘキシルアミンの溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させた。洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが８８．５％に相当する好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
また、実施例２で示すように、実施例１で得られた、酸触媒および脱水助触媒を含有する洗浄水を再利用した場合にも、洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが９８．５％に相当する好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
さらに、実施例１に対して、脱水助触媒である第三級アミン化合物の種類を変えた実施例３及び４も、洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが順に８７．３％、８１．１％と好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
これに対して、本発明の規定を満たさない製造方法により製造した比較例１〜５は、いずれも、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドを高選択的に得ることができず、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法として劣っていた。
脱水助触媒としての第三級アミン化合物を使用しなかった比較例１では、洗浄後の反応液中の収率は６７．１％と低かった。脱水助触媒としての第三級アミン化合物に替えて第一級アミン化合物を使用した比較例２では、洗浄後の反応液中の収率は６４．０％、精製後の収率は５３．３％と低かった。また、脂肪族第一級アミン化合物に替えて前駆体マレアミド酸を滴下した比較例３では、洗浄後の反応液中の収率は６６．０％と低かった。
さらに、酸触媒に対して第三級アミン化合物を１．０モル当量と過剰に使用した比較例４では、多量のタール分が生成していて、目的物を分離することができなかった。
また、特開昭６２−１３８４６７号公報に記載の方法で、酸と第三級アミン化合物を触媒として、マレアミド酸を共沸脱水環化した比較例５では、反応液中の収率は４７．２％と低かった。
【００５６】
上記の通り、本発明で規定する製造方法によりＮ−シクロヘキシルマレイミドを製造した実施例１〜４は、いずれも目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドを高選択的に得ることができた。また、本発明の製造方法によれば、実施例１及び２に記載するように、続く精製処理により、高純度のＮ−シクロヘキシルマレイミドを好収率で得ることができた（実施例１は純度９９．９％、収率８５．２％、実施例２は純度９９．６％、収率８５．１％）。
【００５７】
［２．各種Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造］
以下、実施例５〜９の製造方法により、各種Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物を製造した。
【００５８】
実施例５：Ｎ−ｎ−ブチルマレイミドの製造
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約１．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン５．１ｇ（５０ｍｍｏｌ）をキシレン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらｎ−ブチルアミン３６．６ｇ（０．５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ３時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約９．１ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を１．５％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。さらに反応液にジブチルジチオカルバミン酸銅０．１ｇ（０．２１ｍｍｏｌ）を加え、減圧下キシレンを留去した後、３ｍｍＨｇの減圧下、バス温を１１０〜１３０℃まで昇温し蒸留を行い、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミドが５６．４ｇの無色オイルとして得られた。ＨＰＬＣ純度９９．２％、収率７３．７％。
【００５９】
実施例６：Ｎ−ｎ−ブチルマレイミドの製造
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、トルエン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約１．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン５．１ｇ（５０ｍｍｏｌ）をトルエン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、トルエン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらｎ−ブチルアミン３６．６ｇ（０．５ｍｏｌ）をトルエン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ１４時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約７．５ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液を水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を１％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。さらに反応液にジブチルジチオカルバミン酸銅０．１ｇ（０．２１ｍｍｏｌ）を加え、減圧下トルエンを留去した後、３ｍｍＨｇの減圧下、バス温を１１０〜１３０℃まで昇温し蒸留を行い、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミドが５０．７ｇの無色オイルとして得られた。ＨＰＬＣ純度９６．９％、収率６６．２％。
【００６０】
実施例７：１，６−ビス（マレイミド）トリメチルヘキサン（２，２，４−および２，４，４−混合物）の製造
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約１．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン５．１ｇ（５０ｍｍｏｌ）をキシレン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらトリメチルヘキサメチレンジアミン（東京化成、２，２，４−および２，４，４−混合物）３９．６ｇ（０．２５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ４時間掛けて滴下した。滴下後さらに１時間還流し、約９．４ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液にキシレン１５０ｍｌを加え、水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を２％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。キシレン相の不溶分をろ別後、減圧下キシレンを留去した後、メタノール２５０ｍｌを加え、加熱溶解後徐々に１０℃以下まで冷却し、析出した結晶をろ過乾燥し、１，６−ビス（マレイミド）トリメチルヘキサン（２，２，４−および２，４，４−混合物）が５６．３ｇの乳白色結晶として得られた。ＨＰＬＣ純度９８．８％、収率７０．３％。
【００６１】
実施例８：１−マレイミド−３−マレイミドメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（位置異性体混合物）の製造
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた３００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸９．８ｇ（０．１ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約１．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン５．１ｇ（５０ｍｍｏｌ）をキシレン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながらイソホロンジアミン（東京化成、位置異性体混合物）３９．０ｇ（０．２５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ５時間掛けて滴下した。滴下後さらに３時間還流し、約９．１ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液に酢酸エチル４００ｍｌを加え、水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を３％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。有機相の不溶分をろ別後、減圧下溶媒を留去した後、メタノール１５０ｍｌを加え、加熱溶解後徐々に１０℃以下まで冷却し、さらに水を３０ｍｌ加え、析出した結晶をろ過乾燥し、１−マレイミド−３−マレイミドメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（位置異性体混合物）が５１．９ｇの乳白色結晶として得られた。ＨＰＬＣ純度９５．２％、収率６５．６％。
【００６２】
実施例９：４，４’−ビスマレイミドジシクロヘキシルメタン（位置異性体混合物）の製造
マグネットスターラー、滴下ロート、ディーンスターク管、還流管、温度計を備えた５００ｍｌ容の四つ口フラスコに、濃硫酸１９．６ｇ（０．２ｍｏｌ）、キシレン１００ｍｌを加え、反応系内に窒素を流しながら、共沸する水を抜き出しつつ還流した。約３．８ｍｌの副生水を確認後、反応液を７０℃まで冷却後、トリエチルアミン１０．１ｇ（０．１ｍｏｌ）をキシレン２０ｍｌに加えた溶液を反応系内温度が１００℃以下になるように滴下した。反応系内に無水マレイン酸５５．０ｇ（５５０ｍｍｏｌ）、ジブチルジチオカルバミン酸銅３６ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）、キシレン１０ｍｌを順次加えた。次いで反応液を還流させながら４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン（東京化成、位置異性体混合物）５２．６ｇ（０．２５ｍｏｌ）をキシレン７０ｍｌに加えた溶液を、共沸する水を抜き出しつつ６時間掛けて滴下した。滴下後さらに２時間還流し、約８．６ｍｌの副生水を分離した。この時の反応液は均一で不溶分の生成もなかった。５０℃以下まで反応液を冷却後、反応液に酢酸エチル５００ｍｌを加え、水２００ｍｌで洗浄した。さらに、反応液を２％重曹水溶液２００ｍｌ、次いで水２００ｍｌで２回洗浄した。有機相の不溶分をろ別後、減圧下溶媒を留去し、粗４，４’−ビスマレイミドジシクロヘキシルメタン（位置異性体混合物）が９２．０ｇの淡黄色固体として得られた。ＨＰＬＣ純度８１．８％、収率９９．３％。
【００６３】
上記の通り、本発明で規定する製造方法により各種のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を製造した実施例５〜９は、いずれも目的物である各種のＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に得ることができ、また、精製処理により、目的物を高収率で得ることができた。
すなわち、本発明で規定する製造方法により、Ｎ−ｎ−ブチルマレイミドを製造した実施例５及び６は、精製処理により、高純度のＮ−ｎ−ブチルマレイミドを好収率で得ることができた（実施例５は純度９９．２％、収率７３．７％、実施例６は純度９６．９％、収率６６．２％）。いずれも、本発明の製造方法により、目的物であるＮ−ｎ−ブチルマレイミドを高選択的に得られたと考えられる。
また、本発明で規定する製造方法により、ジアミン化合物を原料とした場合にも、対応する二置換性Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に製造することができた（実施例７〜９）。
具体的には、実施例７は、１，６−ビス（マレイミド）トリメチルヘキサン（２，２，４−および２，４，４−混合物）を純度９８．８％、収率７０．３％で、実施例８は、１−マレイミド−３−マレイミドメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（位置異性体混合物）を純度９５．２％、収率６５．６％で得ることができた。また、実施例９は、４，４’−ビスマレイミドジシクロヘキシルメタン（位置異性体混合物）を純度８１．８％、収率９９．３％でそれぞれ得ることができた。なお、実施例５〜９は、目的物が混合物で得られたため、「洗浄後の反応液中の目的物の収率」の、ＨＰＬＣでの定量分析は困難であった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明により、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の新規な工業的製造方法が提供される。
本発明の製造方法によれば、原料として、入手容易な一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物から、特殊な反応装置を用いることなく、穏やかな条件下、簡便な操作で、目的とする一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物を高選択的に効率製造でき、また、好収率で目的物を得られる。また、触媒若しくは遷移金属に由来する有害な廃棄物も排出しないので、廃棄物処理が容易で環境にも優しく、工業的な利用価値が高い。
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月3日(2017.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１】
2018123112.tif 000007
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【請求項２】
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させ、
前記酸触媒を前記脂肪族第一級アミン化合物１モルに対し、０．４〜１．０モル使用するせることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化２】
2018123112.tif 000008
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【請求項６】
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
反応に使用する反応溶媒が水と共沸可能な有機溶媒のみから成ることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
すなわち、上記の課題は以下の手段により解決された。
〔１〕
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１−１】
2018123112.tif 000009
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
〔２〕
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、〔１〕に記載の製造方法。
〔３〕
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
〔４〕
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の製造方法。
〔５〕
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させ、
前記酸触媒を前記脂肪族第一級アミン化合物１モルに対し、０．４〜１．０モル使用するせることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１−２】
2018123112.tif 000010
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
〔６〕
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の製造方法。
〔７〕
反応に使用する反応溶媒が水と共沸可能な有機溶媒のみから成ることを特徴とする、〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
実施例１〜４、比較例１〜５の製造方法について、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドの選択性を、「洗浄後の反応液中の目的物の収率」により評価した。
実施例１は、本発明で規定するように、酸触媒と、酸触媒に対して０．５モル当量の脱水助触媒（第三級アミン化合物）の存在下、無水マレイン酸を水と共沸可能な有機溶媒に溶解した溶液に、加熱還流下、脂肪族第一級アミン化合物であるシクロヘキシルアミンの溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させた。洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが８８．５％に相当する好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
また、実施例２で示すように、実施例１で得られた、酸触媒および脱水助触媒を含有する洗浄水を再利用した場合にも、洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが９８．５％に相当する好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
さらに、実施例１に対して、脱水助触媒である第三級アミン化合物の種類を変えた実施例３及び４も、洗浄後の反応液中には、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドが順に８７．３％、８１．１％と好収率で含まれ、目的物を高選択的に得ることができた。
これに対して、本発明の規定を満たさない製造方法により製造した比較例１〜５は、いずれも、目的物であるＮ−シクロヘキシルマレイミドを高選択的に得ることができず、Ｎ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法として劣っていた。
脱水助触媒としての第三級アミン化合物を使用しなかった比較例１では、洗浄後の反応液中の収率は６７．１％と低かった。脱水助触媒としての第三級アミン化合物に替えて第一級アミン化合物を使用した比較例２では、洗浄後の反応液中の収率は６４．０％、精製後の収率は５３．３％と低かった。また、脂肪族第一級アミン化合物に替えて前駆体マレアミド酸を滴下した比較例３では、洗浄後の反応液中の収率は６６．０％と低かった。
さらに、酸触媒に対して第三級アミン化合物を１．０モル当量と過剰に使用した比較例４では、多量のタール分が生成していて、目的物を分離することができなかった。
また、特開昭６２−１３８４６７号公報に記載の方法に準じた方法で、酸と第三級アミン化合物を触媒として、マレアミド酸を共沸脱水環化した比較例５では、反応液中の収率は４７．２％と低かった。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月6日(2017.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応に使用する反応溶媒が水と共沸可能な有機溶媒のみから成り、
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１】
2018123112.tif 000011
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【請求項２】
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させ、
前記酸触媒を前記脂肪族第一級アミン化合物１モルに対し、０．４〜１．０モル使用するせることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化２】
2018123112.tif 000012
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
【請求項６】
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
すなわち、上記の課題は以下の手段により解決された。
〔１〕
反応に使用する反応溶媒が水と共沸可能な有機溶媒のみから成り、
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１−１】
2018123112.tif 000013
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
〔２〕
前記脱水環化させた後の反応液を水で洗浄し、得られた水相を脱水した残留物を、前記の酸触媒および脱水助触媒またはそれらの一部として再利用することを特徴とする、〔１〕に記載の製造方法。
〔３〕
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸であることを特徴とする、〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
〔４〕
前記酸触媒の使用量が、前記脂肪族第一級アミン化合物に対し１．０モル当量未満であることを特徴とする、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の製造方法。
〔５〕
無水マレイン酸と、酸触媒と、脱水助触媒として該酸触媒に対し０．１５〜０．８モル当量の第三級アミン化合物と、水と共沸可能な有機溶媒とを含有する溶液に、加熱還流下、下記一般式（１）で表される脂肪族第一級アミン化合物またはその溶液を供給し、均一反応系で脱水環化させ、
前記酸触媒を前記脂肪族第一級アミン化合物１モルに対し、０．４〜１．０モル使用するせることを特徴とする、下記一般式（２）で表されるＮ−脂肪族置換マレイミド化合物の製造方法。
【化１−２】
2018123112.tif 000014
（式中、Ｒはｎ価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１〜６の整数である。）
〔６〕
前記第三級アミン化合物がトリアルキルアミンであることを特徴とする、〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の製造方法。