專利名稱：2,3,3’,4’-二苯醚四羧酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的合成方法，尤其涉及一種聚酰亞胺單體的合成方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺耐耐高溫和耐低溫性能好，可在-200°C 300°C環(huán)境中長期使用；機(jī)械性能好，并具有良好的介電性能、很高的耐輻射性能，是一種綜合性能優(yōu)異的工程材料，并且在功能材料方面的應(yīng)用也在研究之中，目前聚酰亞胺已廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子、液晶顯示、分離膜和激光等領(lǐng)域。由于聚酰亞胺難以熔融，而且溶解性能很差，導(dǎo)致加工困難，因此，為例改善聚酰亞胺加工性能，人們進(jìn)行了廣泛的研究。其中，3，3’，4，4’ - 二苯醚四甲酸二酐(又稱 4，4’ -0DPA)為單體合成的單醚酐型聚酰亞胺，由于分子主鏈上引入了柔性醚鍵，降低了軟化溫度，同時(shí)有較好的溶解性，因而有良好的加工性能，而機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性并未受較大影響。進(jìn)來研究發(fā)現(xiàn)，與3，3，，4，4，-ODPA相比，2，3，3’，4’ -氧雙鄰苯二甲酸酐 (2，3，3’，4’ -0DPA,又稱3，4’ -0DPA)合成的聚酰亞胺擁有更加高的Tg，由于其分子鏈中含有3-取代醚鍵，所以由它制得的聚酰亞胺不僅耐熱性提高，而且具有更加良好的可溶性和柔韌性，體現(xiàn)出了更加優(yōu)良的加工性能；同時(shí)3，4’ -ODPA合成的聚酰亞胺還具有良好的耐熱性、原子氧耐性、紫外光耐性和防輻射性能，使其應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，擁有更為廣闊的市場前景。由于3，4’ -ODPA具有不對稱結(jié)構(gòu)，因此，4，4’ -0DPA等傳統(tǒng)單體的合成路線并不能完全適用于3，4’ -ODPA的合成。目前3，4’ -ODPA主要的合成路線為先合成N-甲基-4- (二甲基苯氧基)酞酰亞胺(結(jié)構(gòu)式III)，水解制備二甲基二苯醚二酸(結(jié)構(gòu)式I )，然后制備2，3，3，，4，- 二苯醚四羧酸，最后合成酸酐3，4，-ODPA0其中，制備2，3，3，，4，- 二苯醚四羧酸是合成3，4’ -ODPA的重要步驟，該步驟中主要涉及將二甲基二苯醚二酸分子中的甲基氧化成羧基的反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種2，3，3’，4’ - 二苯醚四羧酸的合成方法，其特征在于，以具有分子結(jié)構(gòu)(I )的二甲基二苯醚二羧酸為原料，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述稀硝酸質(zhì)量濃度為109Γ40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述步驟1中，所述二甲基二苯醚二羧酸與HNO3摩爾比為1 :4 1 :10。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述步驟1中，加熱并控制溫度在 12(Tl50°C范圍內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為廣2小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述步驟2中，加熱并控制溫度在 18(T220°C范圍內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為0. 5 2小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步驟3中，停止反應(yīng)后，將溫度降至80°C以下，然后卸壓至常壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于，步驟3中所述反應(yīng)產(chǎn)物置于冰水中冷去口結(jié)晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的合成方法，其特征在于，所述反應(yīng)產(chǎn)物在冰水中冷卻時(shí)間為 6^12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種2,3,3’,4’-二苯醚四羧酸的合成方法，采用稀硝酸作為氧化劑，通過兩階段加熱反應(yīng)的方式，制備出2,3,3’,4’-二苯醚四羧酸。本發(fā)明產(chǎn)率高、副產(chǎn)物少、產(chǎn)品純度高，作為合成異構(gòu)聚酰亞胺和聚酰亞胺單體中的重要步驟，本發(fā)明可大幅降低的聚酰亞胺合成成本。
文檔編號(hào)C07C65/24GK102557925SQ20101060695
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者呂凱, 朱博超 申請人:上海市合成樹脂研究所