[发明专利]一种合成二苯醚二酰亚胺的制备方法

说明书

本发明公开了一种合成二苯醚二酰亚胺的制备方法，包括取代的邻苯二甲酰亚胺在相转移催化剂、和金属羧酸盐存在的条件下，在加热条件下本体反应，生成粗二苯醚二酰亚胺产物，降温后经过简单水洗、烘干可得到纯净二苯醚二酰亚胺。本发明工艺简单，无需反应溶剂，反应时间短，成本低，三废少，利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及二苯醚二酰亚胺的制备方法，属于精细化工品生产制造和聚合物工程领域。

技术背景

聚酰亚胺是一种具有高模量、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、优异绝缘性及稳定性的特种工程材料，是在航空航天、国防装备、电子工程、核能工业、精密机械、汽车高铁、医疗等方面有非常广泛应用的尖端材料。含有醚键结构的聚酰亚胺除了具有以上特点外，还提高了聚酰亚胺的加工性能。单醚酐(ODPA)是合成含醚结构聚酰亚胺的一种非常重要的单体，也是一种可用于树脂改性的重要精细化工品，其结构主要有4,4’‐二苯醚二酐、3,4’‐二苯醚二酐和3,3’‐二苯醚二酐三种。

二苯醚二酰亚胺(ODPI)是合成单醚酐(ODPA)的重要中间体，其制备方法已有报道(论文J.Org.Chem.42(1977)pp.3431，专利US4933469，US6028203等)，主要为硝基或卤素取代的邻苯二甲酸酰亚胺在催化剂和金属羧酸盐存在的条件下，在DMF、DMSO、二氯苯、三氯苯、二苯醚等不同极性、不同沸点的溶剂发生反应，产率在30～80％之间。由于不同溶剂对产率的影响较大，且效果较好二氯苯、三氯苯等溶剂毒性较大，三废较高，容易污染甚至毒害环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、绿色高效、产物纯度高且易于分离、三废少的二苯醚二酰亚胺(ODPI)的制备方法。对于此类醚化反应，反应过程中剧烈放热，如果不对反应过程进行调控，会导致产生大量的副反应，反应物的收率很低。本发明所采用的固相聚合方法可以避免因反应初期本体反应底物浓度过高导致反应过于激烈，从而导致的局部温度过高，避免该过程可以极大的降低副反应发生的可能。

为实现以上的制备方法，本发明采用的技术方案如下：

(1)一种合成二苯醚二酰亚胺的制备方法，将取代的邻苯二甲酰亚胺在相转移催化剂、和金属羧酸盐存在的条件下，在加热条件下经过一定时间的本体反应，生成粗二苯醚二酰亚胺产物，降温后经过简单后处理后得到纯净二苯醚二酰亚胺。

(2)根据(1)所述的制备方法中，所述取代的邻苯二甲酰亚胺的结构通式为(Ⅰ)。

其中，X为氟、氯、溴、碘、或硝基；优选地，X在苯环3号位或4号位；

R1分别为H原子、含有1～18个碳原子的烷基链、或苯基中的一种或几种结构的组合；

(3)根据(1)所述的制备方法中，所述相转移催化剂的结构为(Ⅱ)中两种结构的一种。

R2、R3分别为H原子、含有1～18个碳原子的烷基链、或苯基中的一种或几种结构的组合；

Y为卤素阴离子、SO₄^2-、NO₃^-、CO₃^2-、三氟甲烷磺酸根等离子基团中的一种或几种的组合；

(4)根据(1)所述的制备方法中，所述金属羧酸盐为钠、钾、铯金属离子与乙酸根、丙酸根、丁酸根、戊酸根、己酸根、苯甲酸根、苯乙酸根、亚硝酸根、氢氟酸根中一种或几种组合所形成的化合物或混合物。