本发明专利技术涉及一种含吐昔烯结构的三胺及其聚酰亚胺的合成。该三胺为3,8,13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯，结构式如下。其制备分三步，先将5-羟基-1-茚酮在对甲苯磺酸的催化下合成得到3,8,13-三羟基吐昔烯，然后将其与对氯硝基苯反应得到3,8,13-三羟基吐昔烯，最后将三硝基化合物用水合肼在碳载钯催化下还原得到3,8,13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯。其聚酰亚胺是指以此含吐昔烯结构的三胺与其他商品化二胺、二酐经缩聚制备的得到的粉末或薄膜。本发明专利技术制备得到的含吐昔烯结构的聚酰亚胺，具有良好的耐热性能、力学性能，以及良好的介晶性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种含吐昔烯结构的三胺及其聚酰亚胺的合成。该三胺为3,8,13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯，结构式如下。其制备分三步，先将5-羟基-1-茚酮在对甲苯磺酸的催化下合成得到3,8,13-三羟基吐昔烯，然后将其与对氯硝基苯反应得到3,8,13-三羟基吐昔烯，最后将三硝基化合物用水合肼在碳载钯催化下还原得到3,8,13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯。其聚酰亚胺是指以此含吐昔烯结构的三胺与其他商品化二胺、二酐经缩聚制备的得到的粉末或薄膜。本专利技术制备得到的含吐昔烯结构的聚酰亚胺，具有良好的耐热性能、力学性能，以及良好的介晶性能。【专利说明】一种含吐昔烯结构的三胺及其聚酰亚胺的合成
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种含吐昔烯结构的三胺单体一3，8，13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯及其聚酰亚胺的合成。
技术介绍
自100多年前，Hausmannn和Kipping先后合成得到吐昔烯苯(即三轮烯)至今，吐昔烯及其衍生物的研究得到广大科研工作者的关注和研究。这不仅是因为它是化学合成C6tl的重要中间体，而且一些带有柔性长链结构的吐昔烯衍生物因具有明显的盘状液晶分子的特性。更重要的是，其特殊的星形轮状分子结构和环合共轭平面结构，使得它在电子、光学、非线性光学、荧光等有机发光二极管等光电方面得到了极大的研究和应用。聚酰亚胺是指主链含有酰亚胺环特征结构单元的一类高性能聚合物，因其具有优异的耐高/低温、耐溶剂、抗腐蚀、抗辐射、高强度、高模量和高介电等独特性能而得到广泛的关注和研究。作为一种特种工程材料，芳香聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，现已广泛应用于电子电气、机械和化工等工业领域，而且在航空航天、微电子、激光、纳米、液晶和分离膜等高新尖端
中也得到了成功地应用。因此，如将吐昔烯的星形轮状分子结构引入到聚酰亚胺的大分子链之中，而制备一种具有支化结构的聚酰亚胺，将赋予其优异的性能如耐热性能、力学性能、介晶性能等坐寸ο
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种含吐昔烯结构的三胺单体——3，8，13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯及其聚酰亚胺的合成。本专利技术提供了一种含吐昔烯结构的三胺单体，即3，8，13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯，其结构如下所示:【权利要求】1.一种含吐昔烯结构的三胺单体，其特征在于:它为3，8，13-三(4-氨基苯氧基)吐昔烯，其结构如下所示:2.根据权利要求1所述的含吐昔烯结构的三胺单体的合成方法，其特征在于:它的合成步骤如下: 1)将5-羟基-1-茚酮和对甲苯磺酸按摩尔比1:(0.8~1.5)加入带有分水装置的反应器中，加入乙二醇和苯，搅拌并加热至回流48h~96h，冷却，出料在碳酸氢钠水溶液中，过滤后的滤渣经体积比I/ (0.2~2)的DMF/H20重结晶，得到3，8，13-三羟基吐昔烯； 2)在N2保护下以N，N-二甲基乙酰胺为溶剂，3，8，13-三羟基吐昔烯、对氯硝基苯和碳酸钾按摩尔比为1: (3~3.5): (3~3.5)加入反应器中，在甲苯存在下共沸回流反应12~24h，出料在乙醇中，过滤后得到3，8，13-三(4-硝基苯氧基)吐昔烯； 3)将3，8，13_三(4-硝基苯氧基)吐昔烯和钯/碳催化剂置于反应器中，所述3，8，13-三(4-硝基苯氧基)吐昔烯和钯/碳催化剂中有效钯的质量比为20: (0.045~0.05)，加入N，N-二甲基甲酰胺和乙醇溶解后升温至回流，再均匀地滴加3，8，13-三(4-硝基苯氧基)吐昔烯质量3~4倍的水合肼溶液，加完后继续回流12~24h，减压蒸除乙醇后趁热过滤，滤液出料在去离子水中，过滤后的滤渣经乙醇重结晶，得到目标三胺单体3，8, 13- 二(4-氨基苯氧基)吐昔烯。3.根据权利要求2所述的含吐昔烯结构的三胺单体的合成方法，其特征在于:步骤3)所述的钯/碳催化剂中钯的质量分数为5%~10%，所述水合肼溶液中水合肼的体积分数为80% ~85%。4.权利要求1所述的含吐昔烯结构的三胺单体在合成聚酰亚胺中的应用。5.根据权利要求4所述的含吐昔烯结构的三胺单体在合成聚酰亚胺中的应用，其特征在于:所述聚酰亚胺的合成步骤如下: O在氮气保护下，按照三胺单体、二胺单体与二酐单体摩尔比(O~I): (O~I):(I~1.1 )，其中三胺单体用量古0，二胺单体用量可以=0，将三胺单体与二胺单体、二酐单体在强极性非质子溶剂中，O~40°C搅拌反应2~24h，得到2~20wt%固含量的聚酰胺酸溶液； 2)向步骤I)的聚酰胺酸溶液中分别加入甲苯或二甲苯，升温至120~170°C反应3~12h，然后继续升温至170~200°C反应6~24h，冷却后出料在乙醇中，经过滤、洗涤和真空干燥，即可得到聚酰亚胺粉末； 或将步骤I)的聚酰胺酸溶液涂覆于玻璃板上，在氮气保护下100±20°C干燥2~12h，然后依次升温至150±20°C、200±20°C、250±20°C和300土20V分别保温处理0.5~2h，冷却后即可得到聚酰亚胺薄膜。6.根据权利要求5所述的含吐昔烯结构的三胺单体在合成聚酰亚胺中的应用，其特征在于:所述的二胺单体为对苯二胺、4，4’ -联苯二胺、4，4’ - 二苯醚二胺、4，4’ - 二苯硫醚二胺、4，4’ - 二苯酮二胺、4，4’ - 二苯甲烷二胺、4，4’ - 二苯亚砜二胺、六氟异丁基邻苯二胺、双酚A型二苯醚二胺中的一种或几种。7.根据权利要求5所述的含吐昔烯结构的三胺单体在合成聚酰亚胺中的应用，其特征在于:所述的二酐单体为均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -联苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ -四甲酸二酐二苯醚、3，3’，4，4’ -四甲酸二酐二苯硫醚、3，3’，4，4’ -四甲酸二酐二苯酮、六氟异丁基邻苯二酐、双酚A型二苯醚二酐中的一种或几种。8.根据权利要求5所述的含 吐昔烯结构的三胺单体在合成聚酰亚胺中的应用，其特征在于:所述的强极性的非质子溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或几种。【文档编号】C07C217/90GK103467316SQ201310460883【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日 【专利技术者】徐祖顺, 陈文求, 易昌凤, 庞龙 申请人:湖北大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含吐昔烯结构的三胺单体，其特征在于：它为3,8,13?三(4?氨基苯氧基)吐昔烯，其结构如下所示：?FDA0000391321220000011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐祖顺，陈文求，易昌凤，庞龙，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。