一种4-卤代-5-取代邻苯二甲酸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种4

【技术实现步骤摘要】
一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机芳香酸领域，尤其涉及有机芳香酸的合成，具体地，涉及一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸及其制备方法。

技术介绍

[0002]联苯四甲酸二酐(BPDA)是制备高性能聚酰亚胺一类重要的酸酐前体，以其为单体制备的聚酰亚胺材料表现出极佳的耐热、耐水、机械和介电性能。当在BPDA结构中引入甲基(即2,2'
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二甲基联苯
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4,4',5,5'
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四甲酸二酐(DMPBDA))会进一步增加结构的刚性和降低分子的共轭程度，使得含有该片段的聚酰亚胺材料具有更低的膨胀系数和更高的透光性(EP1013650A，2000)，这些性能的提升使得DMPBDA具有更加广阔的应用前景。
[0003]目前DMPBDA的主要由4
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卤代
‑5‑
甲基邻苯二甲酸及其衍生物经过脱卤偶联制备，专利EP1013650A中采用溴酸钾
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浓硫酸体系，对4
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甲基苯酐进行溴化制备4
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溴代
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甲基邻苯二甲酸，该方法操作是将等体积浓硫酸滴入热的溴酸钾/4
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甲基苯酐的悬浊液中，其在实际操作和放大反应中具有极大的不确定性和安全隐患，并且反应的收率也较低(～50％)。而参考现有的采用卤酸盐对邻苯二甲酸卤代的方法(参见Chem.Zeit.,1881,407；绝缘材料，2011,44(5),24；CN112961133A，2014等)，由于4
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甲基苯酐中甲基的存在增加了反应底物的位阻，使得卤代反应的收率较低。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸及其制备方法。其中，在二烷基咪唑盐存在下，采用卤酸盐制备4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，反应条件温和，更易于工业化生产，该方法同样适用于制备其他4
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卤代
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5烷基邻苯二甲酸衍生物。本专利技术所述方法解决了现有4
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卤代
‑5‑
甲基邻苯二甲酸合成路线中存在的使用强酸和收率低的问题。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，结构如式(I)所示，在式(I)中，R选自烃基、烃氧基、取代烃基或取代烃氧基：
[0006][0007]其中，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的纯度大于95％、白度大于70，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中总阳离子含量小于150ppm。
[0008]其中，4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的白度对后续应用的聚合物的透明度有重要影响，所以需要高白度。
[0009]在本专利技术中，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中其他(除4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸之外)卤代物异构体与多卤代物等杂质的总含量小于5％。
[0010]在一种优选的实施方式中，在式(I)中，R选自烷基、烷氧基、取代烷基(优选卤素取代烷基)或取代烷氧基(优选卤素取代烷氧基)。
[0011]在进一步优选的实施方式中，在式(I)中，R选自C1～C10的烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的取代烷基或C1～C10的取代烷氧基。
[0012]在进一步优选的实施方式中，在式(I)中，R选自C1～C4的烷基、C1～C4的烷氧基、C1～C4的取代烷基或C1～C4的取代烷氧基。例如，R选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、三氟甲基或三氟甲氧基。
[0013]在一种优选的实施方式中，4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的纯度大于98％。
[0014]在一种优选的实施方式中，4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中总阳离子含量小于100ppm，优选小于50ppm。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中各种阳离子的含量各自独立地小于等于20ppm，优选地，所述阳离子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子中的一种或多种。
[0016]本专利技术目的之二在于提供一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的制备方法，优选用于制备本专利技术目的之一所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，其中，所述制备方法包括：将无机碱水溶液、4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐、卤酸盐、卤化盐、任选的烃基咪唑盐混合，进行反应，在反应结束后进行后处理，得到4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述无机碱水溶液中的无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的至少一种。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述无机碱水溶液中无机碱与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为(0.1～0.5):1，优选为(0.2～0.4):1。
[0019]其中，当无机碱量与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比高于0.5:1时，会有副反应发生，即4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸会进一步水解为4羟基
‑5‑
取代邻苯二甲酸，因此，控制为(0.1～0.5):1，优选为(0.2～0.4):1。
[0020]例如，所述无机碱水溶液中无机碱与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1或0.5:1。
[0021]其中，无机碱水溶液的作用是将4
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取代邻苯二甲酸/或其酐转发为其羧酸盐，增加其在水溶液中的溶解度，并且碱性物质也有助催化加快反应的作用。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述无机碱水溶液中水与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为(4～20):1，优选为(10～15):1。
[0023]例如，所述无机碱水溶液中水与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为4:1、5:1、6:1、8:1、10:1、12:1、14:1、16:1、18:1或20:1。
[0024]在一种优选的实施方式中，所述4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐中的取代基选自烃基、烃氧基、取代烃基或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，结构如式(I)所示，在式(I)中，R选自烃基、烃氧基、取代烃基或取代烃氧基：其中，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的纯度大于95％、白度大于70，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中总阳离子含量小于150ppm。2.根据权利要求1所述的4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，其特征在于，在式(I)中，R选自烷基、烷氧基、取代烷基或取代烷氧基，优选地，R选自C1～C10的烷基、C1～C10的烷氧基、C1～C10的取代烷基或C1～C10的取代烷氧基。3.根据权利要求1所述的4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，其特征在于，4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的纯度大于98％。4.根据权利要求1～3之一所述的4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，其特征在于，4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中总阳离子含量小于100ppm，优选小于50ppm；优选地，所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸中各种阳离子的含量各自独立地小于等于20ppm，更优选地，所述阳离子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子中的一种或多种。5.一种4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸的制备方法，优选用于制备权利要求1～4之一所述4
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卤代
‑5‑
取代邻苯二甲酸，其中，所述制备方法包括：将无机碱水溶液、4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐、卤酸盐、卤化盐、任选的烃基咪唑盐混合，进行反应，在反应结束后进行后处理，得到4
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卤代
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取代邻苯二甲酸。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述无机碱水溶液中的无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的至少一种；优选地，所述无机碱水溶液中的无机碱与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为(0.1～0.5):1，优选为(0.2～0.4):1；优选地，所述无机碱水溶液中水与4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐的重量用量比为(4～20):1，优选为(10～15):1。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐中的取代基选自烃基、烃氧基、取代烃基或取代烃氧基，优选地，所述4
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取代邻苯二甲酸和/或其酐中的取代基选自烷基、烷氧基、取代烷基或取代烷氧基，更优选地，所述4<...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晶，李胜华，程博闻，张培斌，孙旭阳，郭敏杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：