[发明专利]磷氟系双胺化合物及其制备方法和利用磷氟系双胺化合物制备聚酰亚胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷氟系双胺化合物及其制备方法，此化合物可用于合成聚酰亚胺等高分子材料。 

背景技术

聚酰亚胺(polyimide)为一种高功能性的高分子，它具有优异的机械性质、热稳定性、尺寸安定性、抗辐射性、绝缘性佳的特性，因此广泛地应用于飞机、汽车、精密机械、半导体工业、光电产业等高科技领域。随着科技的进步，已经朝向轻、薄、短、小化的产品为目标。聚酰亚胺虽然有上述的优点，但是由于其主链上具有很高的坚硬度以及很强的分子间作用力，所以溶解性不佳以及熔点过高一直是目前所需要克服的问题，近来来科学家提出几个改善溶解度的方法。包括：(1)导入柔软基团[1-2]：导入柔软基团，像是含有醚基片段(-O-)，可以降低分子链的刚硬性，使得分子链变的具有柔软性，而提升溶解度，有利于加工，但是也会降低机械性质，使得玻璃转移温度降低。(2)导入巨大基团[3-5]：导入柔软基团，像是含有醚基片段(-O-)，可以降低分子链的刚硬性，使得分子链变的具有柔软性，而提升溶解度，有利于加工，但是也会降低机械性质，使得玻璃转移温度降低。(3)导入不对称基团或是非共平面基团[6-8]：如果在二胺或是酸酐导入不对称的基团，或是非共平面基团，会限制分子链间的运动，降低分子间作用力,例如氢键。使得玻璃转移温度提高，有不错的机械性质，也会增加溶解性。以及(4)导入含氟基团[9-11]：导入含有氟的基团，由于氟含量增加，会减低高分子链的规则性，使得分子间自由体基增加，导致分子间作用力减弱，因此溶解性大为提升，然而其优点不仅如此，由于氟原子具有低的可极化性(Polarizability)，又因为巨大的(-CF₃)基团是属于疏水性的 基团，所以会使介电常数下降，有低的吸水性。也会降低折射率以及提高透明度。 

导入氟的基团不只可以提升溶解度，也可以降低介电常数以及提高透明性，这对目前现在集成电路板方面有很大的帮助。由于现在集成电路的组件尺寸持续微缩，其金属连接线所造成的RC延迟现象严重影响组件操作速度。为了克服这个问题，其中一个方法就是改善聚酰亚胺的介电常数，使得介电常数降低，才可以有利于高密度线路的配置。然而做成高透明度的聚酰亚胺，可以应用在光学装置上面，像是显示器方面：OLED、LCD，或是太阳能电池面板方面的应用。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种磷氟系双胺化合物及其制备方法，和利用磷氟系双胺化合物制备聚酰亚胺的方法，制备出来的聚酰亚胺具有优异的热安定性以及热氧稳定性。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种磷氟系双胺化合物10-{1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙基}-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物，其特征在于其结构通式为 

其中，R为H、C1-C6烷基或者CF₃。 

一种制备磷氟系双胺化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

（1）将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物和4-对羟基苯乙酮 及2-（三氟甲氧基）苯胺化合物在酸触媒下反应，生成磷氟系胺基酚化合物化合物10-[1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-4-(4-羟基苯基)乙基]-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物，化学反应式为 

（2）将磷氟系胺基酚化合物10-[1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-4-(4-羟基苯基)乙基]-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物和4-氟硝基苯在碱和DMAC催化下进行亲核取代反应，形成磷氟系硝基胺化合物10-{1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-[4-(4-硝基苯氧基)苯基]乙基}-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物，化学反应式为 

其中，R为H、C1-C6烷基或者CF₃； 

（3）在Pd/C和DMAC催化下，将磷氟系硝基胺化合物10-{1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-[4-(4-硝基苯氧基)苯基]乙基}-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物进行氢化反应以生成磷氟系双胺化合物10-{1-(3-三氟甲氧基-4-胺基苯基)-1-[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙基}-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物，化学反应式为 

其中，R为H、C1-C6烷基或者CF₃。