[发明专利]双邻羟基含氟芳香族二胺化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及双邻羟基含氟芳香族二胺化合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚苯并噁唑是一类芳杂环聚合物，通常显示出超高的机械性能，良好的热稳定 性和良好的化学稳定性，这些突出的性能使得其在高性能纤维和薄膜等应用领域有 着良好的应用前景。然而，由于该类聚合物在有机溶剂中的溶解性较差，只能溶解 于少数几种无机强酸中，目前较大规模的使用还只限于高强度纤维领域。聚苯并噁 唑的分子结构中不含有极性较强的羰基，因此其介电常数、吸水率均较低。另外， 聚苯并噁唑的前体聚合物-聚羟基酰胺中含有羟基，这可以为其在碱性水溶液中提供 适宜的溶解度，使其可以应用于光敏性聚合物材料中。

双邻羟基芳香族二胺化合物是一类重要的有机化学品，可广泛用于芳杂环耐热 高分子材料的合成，如聚酰亚胺、聚苯并噁唑的合成(G.S.Liou，S.H.Hsiao， Macromol.Chem.Phys.，2000，201，42-48)。双邻羟基芳香族二胺化合物的合成方法 通常分为两步，首先合成二酚化合物，然后经过硝化、还原反应，最终获得目标化 合物。例如，Koros等人采用上述方法制备了双邻羟基芳香族二胺化合物，2，2-双[(3- 氨基-4-羟基)苯基]丙烷以及2，2-双[(3-氨基-4-羟基)苯基]六氟丙烷化合物，并利用上 述化合物制备了耐热高分子液体分离膜(W.J.Koros，D.R.B.Walker，US5262056， 1993)。房建华等人也采用类似的方法合成了双邻羟基芳香族二胺化合物(房建华， 郭晓霞，徐宏杰，中国发明专利，CN1660776A，2004)。虽然采用上述方法可以 制备双邻羟基芳香族二胺化合物，但由该类化合物制备的聚酰亚胺以及聚苯并噁唑 树脂在有机溶剂中的溶解性相对较差，介电常数较高，在可见光区的透过性相对较 差，难以满足微电子、光电子等高技术领域的发展对于上述聚合物材料性能的要求 (G.Maier，Prog.Polym.Sci.，2001，26，3-65)。

为此，设计、合成具有新型化学结构的双邻羟基芳香族二胺化合物，对于发展 高技术领域用高性能聚酰亚胺、聚苯并噁唑等高分子材料具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供双邻羟基含氟芳香族二胺化合物及其制备方法。

本发明所提供的双邻羟基含氟芳香族二胺化合物，其结构如式(I)所示：

式(I)

其中，所述A、B、C、D、E分别为下述五种基团中的任意一种：-H，-F，-CF₃， -C(CH₃)₃和-CH(CH₃)₂。

本发明所提供的制备双邻羟基含氟芳香族二胺化合物的方法，包括以下步骤：

1)将式(II)所示的含氟苯乙酮类化合物与苯酚在酸催化作用下反应得到式 (III)所示的含氟芳香族二酚类化合物；

2)将步骤(1)制备的含氟芳香族二酚类化合物通过硝化反应得到式(IV)所 示的双邻羟基含氟芳香族二硝基类化合物；

3)将步骤(2)制备的双邻羟基含氟芳香族二硝基类化合物经催化氢化得到式 (I)所示的化合物；

式(II)                       式(III)                    式(IV)

其中，A、B、C、D、E分别为下述五种基团中的任意一种：-H，-F，-CF₃， -C(CH₃)₃和-CH(CH₃)₂。

所述步骤1)中作为催化剂的酸可为下述五种酸中的任一种或其任意组合：浓 盐酸(质量分数为36％～38％)、甲基磺酸、三氟甲基磺酸、三氟乙酸和对甲基苯 磺酸。所述式(II)所示含氟苯乙酮类化合物与所述苯酚摩尔为1∶(2～10)；所述 步骤1)中的反应温度为50～180℃。