一种含荧光素结构的双邻苯二甲腈及其制备方法技术

本发明专利技术属于有机合成技术领域。以3′,6′‑二羟基‑3H‑螺(异苯并呋喃‑1,9’‑咕吨)‑3‑酮和4‑硝基邻苯二甲腈为原料，通过亲核取代反应得到。本发明专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈，所述荧光素结构为3H‑螺(异苯并呋喃‑1,9‑咕吨)‑3‑酮，分子中含有邻苯二甲腈，适用于制备耐高温酞菁树脂，合成方法，操作简便，产率较高，后处理简单。

【技术实现步骤摘要】
一种含荧光素结构的双邻苯二甲腈及其制备方法
本专利技术属于有机合成
，涉及含螺环结构双邻苯二腈树脂单体，同时涉及含活性基团杂萘酮及其合成方法。
技术介绍
双邻苯二甲腈树脂是一种耐高温热固性酞菁树脂，具有优良的热氧化稳定性、良好的阻燃性以及优越的耐化学腐蚀性，经过30多年的研究与发展，双邻苯二甲腈树脂已经形成一个结构十分丰富的体系，因此，双邻苯二甲腈单体的设计与合成已有大量报道，如T.M.Keller,D.D.Dominguez在[Hightemperatureresorcinol-basedphthalonitrilepolymer]一文中介绍的1,3-双(3,4-二腈基苯氧基)苯的合成方法，以间苯二酚和4-硝基邻苯二甲腈为原料，合成1,3-双(3,4-二腈基苯氧基)苯，方法简单。([Polymer,2005,46(13):4614-4618])。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新化合物：3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮，同时提供该化合物的合成方法。本专利技术的目的是这样实现的：以3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮和4-硝基邻苯二甲腈为原料，通过亲核取代反应得到目标产物，化学反应原理式如下：本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈，所述荧光素结构为3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮，具有如下分子结构：本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程：亲核取代过程：氮气保护下，过量的4-硝基邻苯二甲腈和3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9′-咕吨)-3-酮在干燥的极性非质子溶剂、碱催化作用下，60～90℃反应5小时以上，自然降至室温，析出棕黄色固体产物，用无水乙醇洗涤、干燥；后处理过程：用1～8:1体积比的N,N-二甲基甲酰胺/甲醇混合体系重结晶，在80～110℃下溶解，室温结晶，得到3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程，其特征在于：亲核取代过程4-硝基邻苯二甲腈与3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮的摩尔比介于2～3:1之间。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程，其特征在于：亲核取代过程中催化剂与3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮的摩尔比为1～2:1。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程，其特征在于：亲核取代过程中所用的催化剂选自无水碳酸钾、无水磷酸钾、无水乙酸钠、无水碳酸铯中的一种。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程，其特征在于：亲核取代过程中反应时间5～8小时。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程，其特征在于：亲核取代过程中所用的极性非质子溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺溶、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜、二甲基亚砜中的一种。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈，分子中含有邻苯二甲腈，适用于制备耐高温酞菁树脂。本专利技术涉及的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，操作简便，产率较高，后处理简单。附图说明附图13′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮的1H-NMR谱图附图23′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮的红外光谱图附图33′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮的质谱图具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对保护范围的限制。实施例一在氮气保护下，向带有磁子的250毫升干燥三口圆底烧瓶中加入(16.615g0.05mol)3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮和(17.313g0.1mol)4-硝基邻苯二甲腈，氮气保护，再向体系中加入144毫升无水N,N-二甲基甲酰胺，室温搅拌溶解后，向体系中加入无水碳酸钾(8.293g0.06mol)，并加热至80℃，反应6小时，冷却至室温，将溶液倒入300毫升的去离子水中，棕黄色沉淀析出，过滤，用无水乙醇洗涤3次，干燥，用3:1体积比的N,N-二甲基甲酰胺/甲醇混合体系于110℃下重结晶，自然冷却降至室温，得目标产物，真空干燥得到3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮24.1g，收率82.5％。结构鉴定结果：核磁共振波谱：1H-NMR(DMSO-d6，300MHz)，δ：8.138(d，2H)，8.091(d，1H)，7.956(s，2H)，7.866(t，1H)，7.781(t，1H)，7.578(d，1H)，7.539(d，1H)，7.426(d，1H)，7.280(s，2H)，6.976(m，4H)红外光谱：IR(KBr，cm-1)，υ：3088(＝C-H)；2234(CN)；1768(-C＝O)；1613，1485(苯环)；1219(C-O-C)；1246(芳香醚)元素分析：分子式C36H16N4O5理论值：C(73.97％)，H(2.76％)，N(9.58％)实测值：C(73.82％)，H(2.74％)，N(9.52％)质谱：(ESI)m/z：585.1[M+H]+。上述结构鉴定数据证实得到物质确实是3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮。物化特性：白色固体，熔程168～170℃。实施例二在氮气保护下，向带有磁子的100毫升干燥三口圆底烧瓶中加入(8.3g25mmol)3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮和(9.52g55mmol)4-硝基邻苯二甲腈，氮气保护，再向体系中加入55毫升无水二甲基亚砜，室温搅拌溶解后，向体系中加入无水磷酸钾(5.31g25mmol)，并加热至90℃，反应5小时，冷却至室温，将溶液倒入100毫升的去离子水中，棕黄色沉淀析出，过滤，用无水乙醇洗涤3次，干燥，用1:1体积比的N,N-二甲基甲酰胺/甲醇混合体系于100℃下重结晶，自然冷却降至室温，得目标产物，真空干燥得到3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮12.56g，收率86％，熔程169～170.5℃。实施例三在氮气保护下，向带有磁子的250毫升干燥三口圆底烧瓶中加入(16.615g0.05mol)3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮和(20.78g0.12mol)4-硝基邻苯二甲腈，氮气保护，再向体系中加入150毫升无水N,N-二甲基乙酰胺，室温搅拌溶解后，向体系中加入无水乙酸钠(8.2g0.1mol)，并加热至70℃，反应7小时，冷却至室温，将溶液倒入500毫升的去离子水中，棕黄色沉淀析出，过滤，用无水乙醇洗涤3次，干燥，用4:1体积比的N,N-二甲基甲酰胺/甲醇混合体系于90℃下重结晶，自然冷却降至室温，得目标产物，真空干燥，得到3′本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含荧光素结构的双邻苯二甲腈，所述荧光素结构为3H‑螺(异苯并呋喃‑1,9‑咕吨)‑3‑酮，具有如下分子结构：

【技术特征摘要】
1.一种含荧光素结构的双邻苯二甲腈，所述荧光素结构为3H-螺(异苯并呋喃-1,9-咕吨)-3-酮，具有如下分子结构：2.根据权利要求1所述的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，包括亲核取代和后处理过程：亲核取代过程：氮气保护下，过量的4-硝基邻苯二甲腈和3′,6′-二羟基-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮在干燥的极性非质子溶剂、碱催化作用下，60～90℃反应5小时以上，自然降至室温，析出棕黄色固体产物，用无水乙醇洗涤、干燥；后处理过程：用1～8:1体积比的N,N-二甲基甲酰胺/甲醇混合体系重结晶，在80～110℃下溶解，室温结晶，得到3′,6′-双(邻苯二甲腈苯氧基)-3H-螺(异苯并呋喃-1,9’-咕吨)-3-酮。3.根据权利要求2所述的含荧光素结构的双邻苯二甲腈的合成方法，其特征在于：亲核取代过程4-硝基邻苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳峰，夏池，孔国强，刘小龙，朱涛，袁宝国，张德宾，陶炜，袁君，高志秋，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37