本发明专利技术属于有机化合物及其制备技术领域，具体涉及一种可用于制备超支化聚酰亚胺的三（３－三氟甲基－４－氨基苯）胺及其制备方法。其是以３－三氟甲基－４－硝基苯胺和２－三氟甲基－４－氯硝基苯（或２－三氟甲基－４－氟硝基苯，２－三氟甲基－４－溴硝基苯）进行反应，生成三（３－三氟甲基－４硝基苯）胺，然后将此三硝基单体还原得到三（３－三氟甲基－４－氨基苯）胺。本发明专利技术合成路线更加简单，只要经过两步反应就能得到三胺单体，降低了成本。值得注意的是氟原子的引入会降低光在１．３微米和１．５微米处的损耗，同时三氟甲基在胺基的邻位，进行聚合后有利于电荷的分散，有利于聚合物的稳定，因此将在超支化光波导材料的领域有所应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机化合物及其制备
，具体涉及一种可用于制备超支化 聚酰亚胺的。
技术介绍
因特网和多媒体通信的全球化高速普及加速了光学通讯网络的发展，光纤通 信或高速光纤通信越来越受到人们的重视，作为光纤通讯载体的光通讯材料已成 为人们研究的热门课题。由于有机聚合物材料自身具有介电常数小、电光和热光 系数大、损耗小、易于加工及可垂直集成等优点，使得有机聚合物光波导成为近 年来研究的热点，在光通信方面有广泛的和极具吸引力的应用前景。当前研究的光通讯波段聚合物光波导材料中，聚酰亚胺(Pl)显示了一些突 出的特点。由于其玻璃化温度高，介电常数低,膨胀系数低等特点，很早就被应 用于宇航、电子行业作为耐高温的绝缘材料、润滑材料等。由于芳香性聚酰亚胺 具有杰出的热、机械、光和介电性能，它被广泛应用于电子工业领域。含氟聚酰 亚胺(FPI)在光波导领域的应用研究是近几年开始的。将氟原子引入到聚合物 的骨架中，可增强聚合物的热稳定性、疏水性、憎油性和耐化学腐蚀性，并且降 低材料的内聚能，因而受到广泛重视。FPI材料不但具有高的热稳定性，低的吸 湿率，好的溶解性等特点，而且在红外波段(特别是1310nm和1550nm两个 通讯窗口)表现出极低的吸收，显示了在有机波导材料应用方面的潜力。相比于 线性聚酰亚胺，超支化聚酰亚胺具有溶解性好，熔体黏度低，封端基团数目多并 且可修饰的特点，同时超支化结构的各向同性的性质可以大幅度降低材料的双折 射。针对以上介绍的特点，本专利技术合成了一种新型的含氟三胺单体，含有三氟甲 基，如果使其用于制备超支化聚酰亚胺，将使聚合物具有较低的折光指数，较低 的双折射，较好的溶解性，并且具有多个可修饰端基。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种全新结构的三胺单体——三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺及提供制备这种单体的方法，该单体的结构如下<image>image see original document page 5</image>三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的制备是以3-三氟甲基-4-硝基苯胺和2-三氟 甲基-4-氯硝基苯(或2-三氟甲基-4-氟硝基苯，2-三氟甲基-4-溴硝基苯)进行反 应，生成三(3-三氟甲基-4硝基苯)胺，然后将此三硝基单体还原得到三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺，具体的制备步骤如下第一步反应，将3-三氟甲基-4-硝基苯胺、2-三氟甲基-4-氯硝基苯(或2-三 氟甲基-4-氟硝基苯，2-三氟甲基-4-溴硝基苯)和碳酸钾放入装有机械搅拌、带 水器、温度计的三口瓶中，以N， N — 二甲基甲酰胺(或N， N-二甲基乙酰胺， N-甲基吡咯烷酮，二甲基亚砜)为溶剂，-3-三氟甲基-4-硝基苯胺、2-三氟甲基-4-氯硝基苯和碳酸钾三者的摩尔比为1: 2~3: 1~1.5，体系的含固量为20~50%， 加入甲苯(溶剂体积的为10~40%)，通氮气，缓慢升温到130~140°C，带水反 应2~10小时，放出甲苯，然后在140 155'C条件下反应2~20小时，降温至 20~120°C，出料在去离子水中；然后将产物用去离子水反复洗，再用乙醇洗， 抽滤，真空烘干得黄色粉末，即三(3-三氟甲基-4-硝基苯)胺；第二步反应，将三(3-三氟甲基-4-硝基苯)胺和还原铁粉放入装有机械搅拌 的三口瓶中，溶剂为丙酮、乙醇、水的混合溶剂，在氮气保护下加热至回流，然 后缓慢滴加盐酸，再反应2~6小时，然后滴加氢氧化钠溶液，滴加完毕后再反 应10~80分钟后趁热过滤，滤液倒于去离子水中，得固体粉末即三(3-三氟甲 基-4-氨基苯)胺；再反复用去离子水洗，抽滤，将固体粉末置于真空烘箱中， 烘干得三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺粉末；其中，三(3-三氟甲基-4-硝基苯) 胺、还原铁粉、盐酸、氢氧化钠的摩尔比为1: 15~20 : 3~5 : 0.6~1.2;丙酮、 水、乙醇的摩尔比为1: 1~5: 1~8。进一步的优选实施方式中，上述歩骤的3-三氟甲基-4-硝基苯胺、2-三氟甲 基-4-氯硝基苯、碳酸钾的摩尔比为1: 2~2.5: 1~1.3，甲苯带水反应时间为4 8 小时，放出甲苯后在149 154。C条件下反应4 16小时；三(3-三氟甲基-4-石肖基苯)胺、还原铁粉、盐酸、氢氧化钠的摩尔比为1: 18~19 : 3~4 : 0.8~1.0，丙酮、水、乙醇的摩尔比为1: 2~4: 2~5;在氮气保护下加热至回流，然后缓慢滴加盐酸，再反应2 4小时，然后滴加氢氧化钠溶液，滴加完毕后再反应10~50分钟后趁热过滤；下面是三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺单体的合成反应式:合成反应中DMF是N， N-二甲基甲酰胺。与
技术介绍
比较，本专利技术的三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺是采用完全不同的 合成路线合成的全新化合物。本专利技术合成路线更加简单，只要经过两步反应就能 得到三胺单体，降低了成本。值得注意的是氟原子的引入会降低光在1.3微米和 1.5微米处的损耗，同时三氟甲基在胺基的邻位，进行聚合后有利于电荷的分散， 有利于聚合物的稳定，因此将在超支化光波导材料的领域有所应用。附图说明图1:本专利技术实施例3的三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的质谱图； 图2:本专利技术实施例3的三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的核磁氢谱图3:本专利技术实施例3的三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的红外谱图。从图1可以看到三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的分子量为494，与用化学软 件ChemDraw计算的分子量494.36完全一致。证明我们已经得了这种三胺单体；从图2可以看到三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺的每个氢都有了很好的归属， 进一步证明了我们合成了这种三胺单体；从图3的红外谱图上可以看到三(3-三氟甲基-4-氨基苯)胺在3241cm'1、 3336 cm—1 、 3407 cm"和3470 cm—1产生一个四重蜂，这是多氨基化合物的氨基 的红外吸收特点，再次进一步证明了我们合成了三胺单体。具体实施方式实施例1:合成三(3-三氟甲基-4-硝基苯)胺的过程在配有温度计，氮气通口，机械搅拌，带水器，球型冷凝管的500ml三口 瓶中，加入47.36克(0.21mol) 2-三氟甲基-4-氯硝基苯，20.6克(O,lmol) 3-三氟甲基-4-硝基苯胺，17.94克(0.13mol)碳酸钾，240ml N,N-二甲基甲酰胺 (含固量为22.5%)， 60ml甲苯，通氮气，缓慢升温，134°C甲苯带水反应6小 时，然后放出甲苯，再升温至15CTC反应5小时，降温至11(TC后，出料于去 离子水中；反复用去离子水洗5次，再用乙醇洗3次，抽滤，真空干燥得黄色粉 末，即三(3-三氟甲基-4-硝基苯)胺，22.5克。 '实施例2:方法同实施例1 ，将2-三氟甲基-4-氯硝基苯的量改为76.2克(0.33mol)， 3-三氟甲基-4-硝基苯胺的量改为30.9克(0.15mo1)，碳酸钾的用量为27克 (0.20mol)。将这两种单体装入配有温度计，氮气通口，机械搅拌，带水器，球 型冷凝管的1000ml三口瓶中，再加入400ml N,N-二甲基甲酰胺和80ml甲苯， 通氮气，升温带水，带水温度为138"C，带水时间为8小时，然后放出甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
三（３－三氟甲基－４－氨基苯）胺，其结构式如下所示： ＊＊＊。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜振华，闫长庆，关绍巍，岳喜贵，张云鹤，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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