[发明专利]使用固体酸催化剂的N-取代马来酰亚胺的合成方法

说明书

本发明涉及一种使用非均相固体酸催化剂的N‑取代马来酰亚胺的合成方法，特别涉及一种通过使用磷酸氢锆(IV)作为催化剂合成具有高合成产率的N‑取代马来酰亚胺的方法，通过该合成方法，催化剂的损失最小化，催化剂的分离和回收工艺简化，在所分离和回收的催化剂的活性降低的情况下，催化剂的完全再生可以通过洗涤或焙烧实现，并且对在催化剂的洗涤过程中可以使用的溶剂没有限制。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0181021和2017年10月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0133529的权益，该两项申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种使用磷酸氢锆(IV)作为固体酸催化剂的N-取代马来酰亚胺的合成方法。

背景技术

马来酰亚胺化合物是用作树脂原料、医药和农用化学品原料的化合物，特别是用作改善诸如ABS树脂、AS树脂、AB树脂、ACS树脂、AES树脂和AAS树脂、聚氯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、酚树脂等的苯乙烯类树脂耐热性的共聚合组分之一。其中，N-苯基马来酰亚胺(下文中，也称为PMI)反应性或耐热性优异并且使用特别广泛。

作为马来酰亚胺化合物的制备方法，从前已知各种方法，如1)通过马来酸酐(下文中，也称为MAH)与伯胺的一步脱水反应的制备方法，2)通过由马来酸酐和伯胺制备马来酰胺酸并且进行马来酰胺酸的脱水闭环酰亚胺化反应的制备方法，以及3)通过相应的马来酰胺酸单酯的闭环酰亚胺化反应的制备方法。

在上述方法中，在1)由马来酸酐和伯胺的一步制备方法中，由于仍旧低的产率导致低生产率的缺点，在3)由马来酰胺酸单酯的制备方法中，出现在产物中残留和包含由闭环酰亚胺化反应产生的醇的缺点。因此，工业上通常进行2)通过马来酰胺酸脱水闭环酰亚胺化反应的制备方法。

同时，在制备N-苯基马来酰亚胺的过程中，所述伯胺是苯胺(下文中，也称为ANL)，所述马来酰胺酸是N-苯基马来酰胺酸(下文中，也称为PMA)。

在常规的2)N-苯基马来酰亚胺的合成方法中使用的大多数催化剂直接使用均相体系的液相催化剂，或者在载体中以均相体系负载活性成分的催化剂。然而，在这种情况下，由于在合成N-苯基马来酰亚胺的过程中产生的副产物水可能导致活性成分损失，可能出现损失的活性成分难以补充和再生的缺点。此外，催化剂的分离过程可能会出现包括如下的复杂问题：用于分离催化剂的溶剂的限制，在残留的催化剂和杂质的除去过程中大量废水的产生，以及由于冷却和加热的进行对能量输入的要求。

因此，本发明人进行研究以解决上述缺点，并且发现上述缺点可以通过在2)的N-苯基马来酰亚胺的合成方法中使用固体酸催化剂磷酸氢锆(IV)来解决并完成本发明。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国登记专利公开No.10-1051543(登记于2011年7月18日)

发明内容

技术问题

解决本发明的一个方面是提供一种N-取代马来酰亚胺的合成方法，通过使用磷酸氢锆(IV)固体酸催化剂作为N-取代马来酰亚胺的合成反应的催化剂，使催化剂的损失最小化而在合成反应过程中不需要补充催化剂。

此外，解决本发明的另一方面是提供一种N-取代马来酰亚胺的合成方法，通过该合成方法，可以通过简单的过滤来分离和回收所述固体酸催化剂，使其分离和回收工艺简化，在所分离和回收的催化剂的活性降低的情况下，通过洗涤或焙烧可以使催化剂完全再生，并且对在催化剂的洗涤过程中可以使用的溶剂没有限制。