一種含4,5-二氮芴芳香二胺及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種含4,5-二氮芴芳香二胺及制備方法，同時還提供了含4,5-二氮芴芳香二胺在制備綜合性能優(yōu)異聚酰亞胺材料中的應用。由于本發(fā)明制備的含4,5-二氮芴芳香二胺的純度高，由此制備的聚酰亞胺具有優(yōu)異的綜合性能：優(yōu)良的溶解性能,可以溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等質(zhì)子性溶劑，也可以溶于間甲酚和低沸點溶劑，如，三氯甲烷和二氯甲烷；優(yōu)異的成膜性能，可以得到均勻、韌性好的薄膜；優(yōu)越的力學性能和電性能；優(yōu)良的耐熱及耐濕熱氧化性能，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在420-490℃。
【專利說明】一種含4, 5- 二氮芴芳香二胺及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化學合成【技術領域】，尤其涉及一種含4，5-二氮芴芳香二胺及其制備 方法和應用。
【背景技術】
[0002] 芳香聚酰亞胺材料具有突出的耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐輻射、高絕緣、低介電損 耗、高透光性能、機械性能優(yōu)異、較小的吸水性和吸潮性等許多優(yōu)良性能，作為耐熱材料及 電子封裝材料在航空、航天、電子通訊、機電和微電子行業(yè)有著廣泛的應用。盡管芳香性聚 酰亞胺具有優(yōu)異的性能，但由于它們所具有的剛性骨架和鏈之間強的相互作用，從而導致 了大部分聚酰亞胺有很高的融化溫度或軟化溫度，并且在大多數(shù)有機溶劑中溶解性相當 差，這就限制了它們在相關領域中的應用。為了克服這些缺點并且制備出合意性能和功能 的聚酰亞胺，人們投入了很大的努力。但目前人們努力的方向基本都在新的二胺和二酐單 體的設計和合成上。
[0003] 實驗證明，在單體中引入芴基，可以大大改善所形成聚酰亞胺的溶解性和耐熱性， 可以溶于N，N-二甲基乙酰胺（DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)等質(zhì)子性溶劑，也可以溶于 間甲酚、四氫呋喃等溶劑；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在420-490°C。并且該類聚酰亞胺還具有低介電 性，好的機械性能，低吸水性和熱穩(wěn)定性等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一系列含4，5- 二氮芴結構的芳香二胺。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供這些化合物的制備方法。
[0006] 本發(fā)明同時還提供一種利用該化合物合成聚酰亞胺材料的方法。
[0007] 本發(fā)明采取的技術方案是：
[0008] 本發(fā)明的含4，5- 二氮芴芳香二胺的化學結構式如下：
[0009]
【權利要求】
1. 一種含4，5- 二氮芴芳香二胺，其特征在于：所述的含4，5- 二氮芴芳香二胺的化學 結構式如下：
其中：1) :? = R2 = H ；2) :? = H, R2 = F ；3) :? = R2 = F ；4) :? = H, R2 = CH3 ；5) :? =R2 = CH3 ；5) :? = H, R2 = CH3CH2 ；6) :? = R2 = CH3CH2 ；7) :? = H, R2 = CH3CH2CH3 ；8)： Ri = R2 = CH3CH2CH3 ；9) :? = CH3, R2 = CH3CH2CH3。
2. 一種制備如權利要求1所述含4，5-二氮芴芳香二胺的方法，其特征在于：所述方法 包括以下步驟： 將4，5- 二氮芴-9-酮和苯胺衍生物在酸性條件下、50-170°C反應5_20小時，得到含 4，5- 二氮荷芳香二胺。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：苯胺衍生物與4，5- 二氮芴-9-酮的摩爾比 為1 :7?8，所用的酸為甲烷磺酸或三氟甲基磺酸，酸與4，5-二氮芴-9-酮的摩爾比為1 : 1. 4。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述苯胺衍生物是鄰甲基苯胺，鄰甲氧基苯 胺,鄰乙基苯胺,鄰異丙基苯胺，鄰氟苯胺,2,6- 二甲基苯胺,2,6- 二乙基苯胺,2,6- 二甲氧 基苯胺,2,6- 二異丙基苯胺,2,6- 二氟苯胺,2-甲基-6-異丙基苯胺中的一種。
5. 一種聚酰亞胺材料，其特征在于：所述聚酰亞胺材料是以權利要求1所述的含 4，5-二氮芴的芳香二胺和芳香二酐為單體制備而成，所述聚酰亞胺材料的化學結構式如 下：
其中：1) :? = R2 = Η ；2) :? = Η, R2 = F ；3) :? = R2 = F ；4) :? = Η, R2 = CH3 ；5) :? =R2 = CH3 ；5) :? = Η, R2 = CH3CH2 ；6) :? = R2 = CH3CH2 ；7) :? = H, R2 = CH3CH2CH3 ；8)： Ri = R2 = CH3CH2CH3 ；9) :? = CH3, R2 = CH3CH2CH3。
6. 一種制備如權利要求5所述的聚酰亞胺材料的方法，其特征在于：所述的方法包括 如下步驟： ①在氮氣或氬氣保護下，將含4，5- 二氮芴的芳香二胺在攪拌下充分溶解于有機溶劑 中； ②在0-25°C下加入芳香族四酸二酐和催化劑，反應1-4小時；然后在80-100°C下反應 1-4小時，然后在180-200°C下反應18-24小時，再將反應產(chǎn)物溶于甲醇中，收集沉淀物，用 甲醇潤洗，干燥得聚酰亞胺。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于：所述有機溶劑是間甲酚。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于：所述催化劑為異喹啉或苯甲酸。
【文檔編號】C07D471/04GK104045638SQ201410255804
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】張樹江, 李輝, 宮琛亮, 李彥鋒 申請人:蘭州大學