一种制备9,9-双(3,4-二羧基苯基)芴二酸酐的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备9,9

【技术实现步骤摘要】
一种制备9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐的方法


[0001]本专利技术属于聚酰亚胺单体原料制备
，尤其是涉及一种制备9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐的方法。

技术介绍

[0002]9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐为聚酰亚胺二酐单体原料，与芳香二胺一同制备聚酰亚胺薄膜。聚酰亚胺因其在性能上的突出特点，其应用前景已经得到充分认识，目前已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
[0003]目前专利US05061809报道了9,9
‑
双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐制备方法，该方法分三步反应：以9
‑
芴酮为原料与邻二甲苯在氮气保护和三氟甲磺酸存在下，于120℃反应2天得到中间体四甲基物，收率66％。其次在氮气保护四水醋酸钴、四水醋酸锰、钠和丙酸的催化下经空气氧化得到四酸。最后于于0.5torr压力下，150℃加热一天得到二酸酐。
[0004]上述方法存在反应时间长，收率低等缺点，因此需开发一种更高效的路线来代替现有技术。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种制备9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐的方法，以解决存在反应时间长，收率低的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]将芴酮、N
‑
烷基邻苯二甲酰亚胺，加入到离子液体中，升温至40℃滴加催化剂酸，搅拌后升温至100℃，至原料反应完全，之后将反应液加入冰水中，继续升温至100℃反应3小时后，降温，再加入水，过滤，滤饼水洗，碱洗，溶剂打浆，过滤，真空干燥得到9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐。上述反应路线为：
[0008][0009]进一步地，所述N
‑
烷基邻苯二甲酰亚胺结构中的烷基，可以是甲基，乙基，丙基，苯基等，这里优选甲基。
[0010]进一步地，所述溶剂为离子液体，可以是：1,3
‑
二甲基咪唑三氟甲磺酸盐,1,3
‑
二
甲基咪唑甲磺酸盐，1,3
‑
二甲基咪唑六氟磷酸盐；1,3
‑
二甲基咪唑对甲苯磺酸盐，1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑高氯酸盐，1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑三氟甲磺酸盐，1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑甲磺酸盐等；优选1,3
‑
二甲基咪唑甲磺酸盐。
[0011]进一步地，所述催化剂酸为：三氟甲磺酸，三氟乙酸，对甲苯磺酸，硫酸，全氟磺酸树脂，优选硫酸。
[0012]进一步地，所述芴酮、N
‑
甲基邻苯二甲酰亚胺、硫酸的摩尔比为：1：1：(1
‑
4)；优选:1：1：2。
[0013]进一步地，所述芴酮和离子液体的质量比为1:(3
‑
6)；优选1:4。
[0014]进一步地，所述反应温度为80
‑
120℃，优选100℃。
[0015]相对于现有技术，本专利技术所述一种制备9,9
‑
双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐的方法具有以下优势：
[0016]本专利技术所述的制备方法简单快速、操作简单、收率高，成品纯度高等优点。
附图说明
[0017]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本专利技术实施例1所述的9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐液相色谱图。
具体实施方式
[0019]除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
[0020]下面结合实施例及附图来详细说明本专利技术。
[0021]实施例1
[0022]将18g芴酮、32.2g N
‑
甲基邻苯二甲酰亚胺加入到72g 1,3
‑
二甲基咪唑甲磺酸盐离子液体中，之后升温至40℃，滴加19g硫酸，搅拌2小时后，升温至100℃反应4h，之后将反应液慢慢加入到500ml冰水中，析出类白色固体，加料完毕后继续升温至100℃反应3小时后，降温，再加入1000ml水过滤，滤饼用100毫升水进行三次泡洗，之后用100ml5％碳酸钠溶液冲洗，所得固体加入40ml甲叔醚打浆，过滤，170℃真空干燥得到39.2g 9,9
‑
双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐，类白色粉末，收率89.58％，含量99.73％(液相含量见附图1)。
[0023]实施例2
[0024]将18g芴酮、32.2g N
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甲基邻苯二甲酰亚胺加入到72g 1,3
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二甲基咪唑甲磺酸盐离子液体中，之后升温至40℃，滴加22.5g三氟甲磺酸，搅拌2小时后，升温至100℃反应4h，之后将反应液慢慢加入到500ml冰水中，析出类白色固体，加料完毕后继续升温至100℃反应3小时后，降温，再加入1000ml水过滤，滤饼用100毫升水进行三次泡洗，之后用100ml5％碳酸钠溶液冲洗，所得固体加入40ml甲叔醚打浆，过滤，170℃真空干燥得到25.1g 9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐，类白色粉末，收率54.8％，液相含量98.21％。
[0025]实施例3
[0026]将18g芴酮、32.2g N
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甲基邻苯二甲酰亚胺加入到86g 1,3
‑
二甲基咪唑对甲苯磺
酸盐离子液体中，之后升温至40℃，滴加34.4g对甲苯磺酸，搅拌2小时后，升温至100℃反应4h，之后将反应液慢慢加入到500ml冰水中，析出类白色固体，加料完毕后继续升温至100℃反应3小时后，降温，再加入1000ml水过滤，滤饼用100毫升水进行三次泡洗，之后用100ml5％碳酸钠溶液冲洗，所得固体加入40ml甲叔醚打浆，过滤，170℃真空干燥得到15.6g9,9
‑
双(3,4
‑
二羧基苯基)芴二酸酐，类白色粉末，收率34.06％，液相含量98.79％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备9,9
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双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：将芴酮、N
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烷基邻苯二甲酰亚胺，加入到溶剂中，得到混合溶液；S2：将混合溶液升温至一定温度，并滴加催化剂酸，并且搅拌后升温至混合溶液中的原料反应完全，得到反应液；S3：将反应液加入冰水中，继续升温反应一段时间后，降温，再加入水，过滤，滤饼水洗，碱洗，溶剂打浆，过滤，高温真空干燥得到9,9
‑
双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐。2.根据权利要求1所述的一种制备9,9
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双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐的方法，其特征在于：所述步骤S1中的N
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烷基邻苯二甲酰亚胺结构中的烷基；烷基包括甲基、乙基、丙基、苯基中的一种，优选的，烷基为甲基。3.根据权利要求1所述的一种制备9,9
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双(3,4
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二羧基苯基)芴二酸酐的方法，其特征在于：所述步骤S1中的溶剂为离子液体，离子液体包括1,3
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二甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1,3
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二甲基咪唑甲磺酸盐、1,3
‑
二甲基咪唑六氟磷酸盐、1,3
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二甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑高氯酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗晓东，
申请(专利权)人：天津众泰材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：