本发明专利技术公开了4-甲基-双环[2,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法，该方法是将2-甲基呋喃和顺丁烯二酸酐进行Diles-Alder，得到4-甲基-双环[2,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯酸酐产物；将4-甲基-双环[2,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯酸酐产物进行水解、酸化，即得4-甲基-双环[2,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸；该制备方法产率高，反应条件温和，原料成本低，工艺简单，适于工业化生产，制得的4-甲基-双环[2,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸可作为中间体来合成具有电导性能的马来酰胺化合物，同时也可以用作聚合单体，来制备导电性好的聚酰亚胺类化合物，具有很大的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法【专利摘要】本专利技术公开了,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法，该方法是将2-甲基呋喃和顺丁烯二酸酐进行Diles-Alder，得到,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯酸酐产物；将,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯酸酐产物进行水解、酸化，即得,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸；该制备方法产率高，反应条件温和，原料成本低，工艺简单，适于工业化生产，制得的,2,0]-3,6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸可作为中间体来合成具有电导性能的马来酰胺化合物，同时也可以用作聚合单体，来制备导电性好的聚酰亚胺类化合物，具有很大的应用价值。【专利说明】, 2, O]-3, 6-氧桥-4-环己烯-1, 2- 二甲酸的合成方法
本专利技术涉及，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法，属于化学合成领域。
技术介绍
目前，具有良好加工性能的高介电材料日益重要，其在超高速电子计算机、高频电通讯设备、变频器、压电传感器、水诊仪等领域的使用要求越来越高，需求量也越来越大。常用的高介电材料主要有BaTi03、BaxSrl-xTi03、PbTi03、LiNb03、PMN-PT等无机陶瓷材料。这些无机材料介电性能十分突出，但其在制备和加工过程中要经高温烧结，无法满足在有机基板或印刷电路板上的使用。加上这些无机材料体积庞大、笨重，无法满足电子器件的小型化、轻型化要求，而聚合物基高介电材料可以弥补纯无机材料的这些不足，越来越被人们所重视。近年来，聚合物基材料成为一类新兴的高性能、质轻的材料，该材料在先进电子设备中起着举足轻重的作用。聚酰亚胺具有良好的机械性能，优良的耐高温性能和介电性能，易于加工成型、柔性好、轻质，且与有机基板和印刷电路板有很好的相容性，可制成大面积的膜材料等优点，可设计制备出介电常数可控的PI基材料。与其他聚合物基介电材料比较，PI几乎具有最佳的综合性能，在高性能介电材料中有明显的优势，可望发展成具有良好综合性能的高介电材料。可 通过改变聚酰亚胺的化学结构提高聚酰亚胺介电常数，如合成在分子链上引入极性基团等，但该方法有合成复杂、使PI刚性增大带来加工难的问题，更不可取的是其介电常数提高的幅度极为有限，不可能制备出高介电的纯PI材料。把聚合物与高介电的陶瓷粒子复合，制备出高介电复合(杂化)材料是获得高介电聚酰亚胺基材料的主要的可行方法之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种低成本、高产率合成具有新型结构的，2，O]-3, 6-氧桥-4-环己烯-1，2- 二甲酸的方法，该方法工艺要求低，操作简单，可以工业化生产。本专利技术提供了一种，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法，该方法是将2-甲基呋喃和顺丁烯二酸酐溶于有机溶剂，先在20~40°C下，反应0.5~1.5h后；加入催化剂，进一步在50~70V反应I~3h，得到，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯酸酐产物；将所得，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯酸酐产物在碱性条件下进行水解反应，水解反应产物再经酸化，即得；其中，2-甲基呋喃、顺丁烯二酸酐和催化剂的摩尔比为1:1.1~1.8:0.03~0.08 ;有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯中的一种或几种；催化剂为乙醇、甲醇、水中的一种或几种。本专利技术的，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法还包括以下优选方案:优选的催化剂为水。优选的有机溶剂为二甲苯和/或甲苯。优选的合成方法中2-甲基呋喃与有机溶剂的体积比为1:8~15。优选的合成方法中水解反应是将，2，0]-3，6_氧桥-4-环己烯酸酐产物在氢氧化钠水溶液中回流I~3h。优选的合成方法中，2，O] -3，6-氧桥_4_环己烯酸酐与氢氧化钠摩尔比为1:2.2~3.0。优选的合成方法中酸化是采用无机酸将水解产物调节pH到2~4。优选的无机酸为质量浓度在10~40%之间的硫酸、磷酸、硝酸、盐酸中的一种或几种。本专利技术的，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸的合成方法包括以下步骤:步骤1:在反应器中加入2-甲基呋喃、顺丁烯二酸酐和有机溶剂，先控制温度在20~40°C，反应0.5~1.5h后，在反应体系中加入催化剂，进一步在50~70°C反应I~3h，反应完成后，得到乳白色固体物质，即，2，O]-3, 6-氧桥-4-环己烯酸酐；其中，2-甲基呋喃:顺丁烯二酸酐:催化剂的摩尔比为1: 1.1~1.8:0.03~0.08，2-甲基呋喃与溶剂的体积比 为1:8~15 ;有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯中的一种或几种；催化剂为催化剂为乙醇、甲醇、水中的一种或几种；步骤2:将步骤I所得，2，0]_3，6-氧桥-4-环己烯酸酐加入到盛有氢氧化钠水溶液的反应器中，加热回流，进行水解反应I~3h，反应完成后，得到，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1,2-二甲酸钠溶液，其中，，2，O]-3, 6-氧桥-4-环己烯酸酐与氢氧化钠的摩尔比为1:2.2~3.0 ;步骤3:在步骤2得到的，2, O] -3, 6-氧桥-4-环己稀-1, 2~ _.甲酸钠溶液中加入质量浓度为10~40%无机酸调节pH值在2~4之间，得到，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1，2- 二甲酸固体，重结晶，得到，2，O]-3, 6-氧桥-4-环己烯-1，2- 二甲酸白色的晶体。本专利技术的有益效果:本专利技术通过选择合适的溶剂和催化剂，在适当的反应条件下，以2-甲基呋喃和顺丁烯二酸酐为原料高产率合成，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯酸酐，再经过水解和酸化后，通过重结晶得到高纯度的，2，0]-3，6_氧桥-4-环己烯-1，2-二甲酸。大量的实验证明:2-甲基呋喃和顺丁烯二酸酐原料，只有在选择本专利技术优选的溶剂(二甲苯、甲苯、苯)和催化剂(乙醇、甲醇、水)，并采用本专利技术的反应条件下进行Diles-Alder反应,才能获得高产率的，2，O]-3, 6-氧桥-4-环己烯酸酐，产率高达94%以上，同时水解和酸化产率也非常高。本专利技术进一步优选的方案中，特别是本专利技术优选水作为催化剂，以往的酸酐化合物都在反应过程中都需要避开水，以防止水解，但是本专利技术意外发现，在本专利技术的反应过程中少量的水不但没有使酸酐水解，对反应起到催化作用，大大提高收率。本专利技术的反应条件温和，原料成本低，工艺简单适于工业化生产。本专利技术制备的，2，0]-3，6-氧桥-4-环己烯-1，2-二甲酸可以作为中间体来合成具有电导性能的马来酰胺化合物，同时也可以用作聚合单体，来制备导电性好的聚酰亚胺类化合物，有望通过本专利技术的，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯-1，2- 二甲酸得到具有实际应用价值的高介电、低介电损耗的复合材料。【专利附图】【附图说明】【图1】为实施例1制得的，2，O]-3，6-氧桥-4-环己烯酸酐的红外光谱图。【图2】为实施例1制得的4-甲基_3，6-氧桥-1，2，3,6-四氢苯二甲酸的红外光谱图。【图3】为实施例1制得的4-甲基-3，6-氧桥_1，2，3，6_四氢苯二甲酸的核磁氢谱图。【具体实施方式】以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是对本专利技术的保护范围的限制。实施例1步骤1:在本文档来自技高网...
【技术保护点】
4‑甲基‑双环[2,2,0]‑3,6‑氧桥‑4‑环己烯‑1,2‑二甲酸的合成方法，其特征在于，将2‑甲基呋喃和顺丁烯二酸酐溶于有机溶剂，先在20～40℃下，反应0.5～1.5h后；加入催化剂，进一步在50～70℃反应1～3h，得到4‑甲基‑双环[2,2,0]‑3,6‑氧桥‑4‑环己烯酸酐产物；将所得4‑甲基‑双环[2,2,0]‑3,6‑氧桥‑4‑环己烯酸酐产物在碱性条件下进行水解反应，水解反应产物再经酸化，即得；其中，2‑甲基呋喃、顺丁烯二酸酐和催化剂的摩尔比为1:1.1～1.8:0.03～0.08；有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯中的一种或几种；催化剂为乙醇、甲醇、水中的一种或几种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李昶红，李薇，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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