一种含吡啶侧基双酚及其合成方法技术

一种含吡啶侧基双酚及其合成方法，涉及一种化合物及其合成方法，有机溶剂中，碱性催化剂存在下反应，双酚类化合物与异烟酰氯或烟酰氯生成酚酯化合物；然后酚酯化合物在有机溶剂中，酸性催化剂的存在下反应，酚酯化合物重排成含吡啶侧基双酚；本发明专利技术可以构建含吡啶侧基双酚单体，该类单体可用于高性能芳基聚合物的合成，这类聚合物可作为有机膜材料，在新能源、环境领域的有重要应用前景，也可作为高性能复合材料的基体等其他需要高性能聚合物材料的方面，有十分广阔应用前景。

Pyridine side group containing bisphenol and synthetic method thereof

A side chain bisphenol containing pyridine and its synthesis method, and relates to a compound and its synthesis method, organic solvent, reaction of alkaline catalyst, bisphenol compounds and isonicotinic acid chloride or nicotinoyl chloride to produce phenol ester compound; and phenolic ester compounds in organic solvent, reaction of acid catalyst in the presence of phenolic ester compounds a rearrangement of pyridine containing pendant bisphenol; the invention can construct containing pyridine side group bisphenol monomer, the monomer can be used for the synthesis of high performance aryl polymers, these polymers can be used as organic membrane materials, new energy, environmental field has important application prospect, but also can be used as high performance composite materials the matrix and other needs of high performance polymer materials, has a very broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化合物及其合成方法，特别是涉及一种含吡啶侧基双酚及其合成方法。
技术介绍
阴离子交换膜在碱性膜燃料电池、液流电池等领域具有非常好的应用前景。传统制备阴离子交换膜材料的途径是对含芳环聚合物（如聚苯乙烯、聚芳醚等）进行氯甲基化改性，在聚合物主链中引入氯甲基基团获得氯甲基化聚合物。利用氯甲基基团高反应活性的特点，与胺类、吡啶类、咪唑类等含氮小分子反应在聚合物中引入带正电荷的阴离子交换基团获得阴离子交换膜。该途径称为氯甲基化路线，它具有通用性强，适用于多种含芳环聚合物。然而，氯甲基化路线存在一些严重不足，例如，氯甲基化过程中使用具有致癌毒性的氯甲基甲醚；容易发生交联等副反应；氯甲基的位置和数量可控性差，膜性能不易调控。用含吡啶侧基双酚单体和双卤单体进行溶液缩聚可制备含吡啶侧基聚芳醚，进而功能化构筑阴离子交换膜。通过调控含吡啶侧基双酚单体的比例，可以精确地调节聚合物中功能基的数量，可实现阴离子交换基团的位置和数量的精确控制，容易实现膜材料结构调控和膜性能优化，是环境友好的构建阴离子交换膜材料的新途径。但是，如何通过简单易得的原料高效得到这些含有吡啶侧基双酚单体已经成为需要研究的热点和巨大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含吡啶侧基双酚及其合成方法，本专利技术利用常见价廉的商用双酚、烟酰氯、异烟酰氯为原料，实现含吡啶侧基双酚化合物的成功合成，对新型阴离子交换膜材料及高性能聚合物的合成具有重要的意义。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：1.一种含吡啶侧基双酚，其特征在于，其具有如下的结构式：。2.一种含吡啶侧基双酚的合成方法，其特征在于，所述方法通过下述步骤获得：；在100℃下和有机溶剂中，在碱性催化剂存在下，反应时间为1-12小时，双酚类化合物与异烟酰氯或烟酰氯生成酚酯化合物；其中双酚类化合物与异烟酰氯或烟酰氯的摩尔比为1:2-4；然后酚酯化合物在有机溶剂中，酸性催化剂的存在下，于20-150℃下反应1-24小时，酚酯化合物重排成含吡啶侧基双酚；上述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、硝基苯、氯苯、二硫化碳、N-甲基吡咯烷酮；其中，Ar和R定义同上。所述含吡啶侧基双酚的合成方法，碱性催化剂包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢镁或碳酸氢钙中的一种或两种以上的混合物，或者有机胺类如三乙胺、吡啶等。所述的含吡啶侧基双酚的合成方法，酸性催化剂包括盐酸、硫酸、磷酸、三氟甲磺酸、无水氯化锌、无水氯化铁、无水氯化铝、无水溴化锌、无水溴化铁、无水溴化铝、无水四氯化锡、氯铝酸离子液体。所述的含吡啶侧基双酚的合成方法，反应产物采用向反应体系中加入水洗涤，有机溶剂萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩重结晶或柱层析分离方法纯化。本专利技术的优点与效果是：本专利技术可以构建含吡啶侧基双酚单体，该类单体可用于高性能芳基聚合物的合成，这类聚合物可作为有机膜材料，在新能源、环境领域的有重要应用前景，也可作为高性能复合材料的基体等其他需要高性能聚合物材料的方面，有十分广阔应用前景。附图说明图1为实施例1的吡啶侧基双酚A型化合物的红外光谱（KBr压片法）图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例有助于理解本专利技术，但不限于本专利技术的内容。实施例1在氮气保护下，将双酚A（0.1mol），异烟酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在100℃下，反应10小时。反应结束后，将溶液倒入大量水中，双酚A型酚酯沉淀析出，过滤烘干，在DMF中重结晶。双酚A型酚酯的重排：双酚A型酚酯（0.1mol），无水氯化铝（0.3mol），硝基苯100mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在140℃下，反应8小时。反应结束后，向反应体系中加入100mL水，水蒸气蒸馏除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水层3次，无水硫酸钠干燥，浓缩，溶液冷却后析出含吡啶侧基双酚A型化合物。实施例2在氮气保护下，将双酚S（0.1mol），异烟酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在100℃下，反应10小时。反应结束后，将溶液倒入大量水中，双酚S型酚酯沉淀析出，过滤烘干，在DMF中重结晶。双酚S型酚酯的重排：双酚S型酚酯（0.1mol），无水氯化铝（0.3mol），硝基苯100mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在140℃下，反应8小时。反应结束后，向反应体系中加入100mL水，水蒸气蒸馏除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水层3次，无水硫酸钠干燥，浓缩，溶液冷却后析出含吡啶侧基双酚S型化合物。实施例3。在氮气保护下，将4,4’-联苯二酚（0.1mol），异烟酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在100℃下，反应10小时。反应结束后，将溶液倒入大量水中，4,4’-联苯二酚型酚酯沉淀析出，过滤烘干，在DMF中重结晶。4,4’-联苯二酚型酚酯的重排：4,4’-联苯二酚型酚酯（0.1mol），无水氯化铝（0.3mol），硝基苯100mL加入到装有机械搅拌器、温度计、冷凝管、氮气入口的三口烧瓶中，搅拌，加热升温反应，在140℃下，反应8小时。反应结束后，向反应体系中加入100mL水，水蒸气蒸馏除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水层3次，无水硫酸钠干燥，浓缩，溶液冷却后析出含吡啶侧基4,4’-联苯二酚化合物。以上对本专利技术的具体实施方式作了说明，但这些不能被理解为限制了本专利技术的保护的范围，本专利技术的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本专利技术权利要求基础上的改动都是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含吡啶侧基双酚，其特征在于，其具有如下的结构式：。

【技术特征摘要】
1.一种含吡啶侧基双酚，其特征在于，其具有如下的结构式：
。
2.一种含吡啶侧基双酚的合成方法，其特征在于，所述方法通过下述步骤获得：
；
在100℃下和有机溶剂中，在碱性催化剂存在下，反应时间为1-12小时，双酚类化合物与异
烟酰氯或烟酰氯生成酚酯化合物；其中双酚类化合物与异烟酰氯或烟酰氯的摩尔比为1:2-
4；然后酚酯化合物在有机溶剂中，酸性催化剂的存在下，于20-150℃下反应1-24小时，酚酯
化合物重排成含吡啶侧基双酚；上述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、
二甲基亚砜、硝基苯、氯苯、二硫化碳、N-甲基吡咯烷酮；其中，Ar和R定义同上。
3.根据权利要求2所述含吡啶侧基双酚的合成方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张本贵，姜恩鹏，何亚春，聂鑫，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21