[发明专利]一种合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸的方法

说明书

本发明提供了一种合成4,4'‑(全氟丙烷‑2,2‑二基)二邻苯二甲酸的方法，以4,4'‑(全氟丙烷‑2,2‑二基)双(1,2‑二甲基苯)为原料，以氧气为氧化剂，以催化量溴化物为引发剂，常温常压下进行反应的光催化氧气氧化法合成4,4'‑(全氟丙烷‑2,2‑二基)二邻苯二甲酸，本发明所述的合成4,4'‑(全氟丙烷‑2,2‑二基)二邻苯二甲酸的方法无过渡金属参与，反应条件温和，反应收率高，大于90％，所得产物纯度高，大于99.0％，具有潜在的商用价值。

技术领域

本发明属于化工合成领域，具体涉及一种合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸的方法。

背景技术

芳烃都甲酸类衍生物是重要的材料化工原料和医药化工原料，特别是含氟邻苯二甲酸类衍生物，在显示器、无色透明柔性线电路等领域用于制备聚酰亚胺膜材料。其中4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸酐(cas:1107-00-2,简称：六氟二酐、6FDA)是制备聚酰亚胺膜应用最为广泛的单体之一，也是目前无色透明聚酰亚胺中使用量最大的单体，而制备六氟二酐的唯一原料是4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸(cas:3016-76-0,简称：六氟二酸、6FTA)。

制备6FTA的传统方法是以4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)双(1,2-二甲基苯)(cas:65294-20-4，简称：6FXP)为原料，经硝酸或者高锰酸钾氧化制得。WO2009/082614公开了一种利用硝酸氧化6FXP制备6FTA的方法，该方法反应较快，但是反应温度高达200℃，且反应过程中有酸性氮氧化物生成，存在一定风险。专利文献CN101696199、CN106349200公开的高锰酸钾氧化法中高锰酸钾的用量是6FXP的3-10倍，且溶剂用量高达20-40倍，不可避免的会产生大量废渣和废水，污染环境。作为改进方法之一，专利文献CN109678826公开了一种利用六氟邻苯四腈在酸性条件下水解制备6FTA的方法，该方法用六氟邻苯四腈替代6FXP作原料，避免了氧化剂的使用，反应转化率高达100％，但是该方法需要在110℃下回流不少于30小时，反应温度仍然较高，且耗时较长；专利文献CN110963985公开了一种以4,4-(六氟异亚丙基)双(N-丙基邻苯二甲酰亚胺)为原料，在碱性条件水解再酸化合成6FTA的方法，该方法的优点在于避免了使用高锰酸钾，减少了固废的排放，但是此方法中碱性水解过程脱去了两分子丙胺，不符合原子经济性原理，不可避免的会增加废水的化学需氧量。作为改进方法之二，是用氧气或者空气替代高锰酸钾作为氧化剂，在过渡金属参与下将6FXP氧化制得6FTA，专利文献US5004797、DE3739800A1、JP2002097185、CN105061186、CN111333601均是用催化量的过渡金属钴和锰替代高锰酸钾，避免了固体残渣的生成，但是上述专利文献中的反应温度高达180-200℃；专利文献CN107698436在过渡金属催化体系中引入弱配位的配体，优化了氧气氧化反应的条件，但是，金属催化剂的使用仍会增加产物的金属残留，对于金属含量要求较高的电子材料产品是不利的。作为改进方法之三，专利文献CN109928944公布了一种用双氧水作氧化剂，紫外灯照射下，将6FXP氧化成6FTA的方法，该方法较其它方法更为洁净，高效，唯一不足是该方法对原料6FXP的状态要求较高，需要提前研磨成纳米级颗粒，操作繁琐，且需要使用高浓度的双氧水，存在一定危险。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸的方法，以解决现有技术中的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二邻苯二甲酸的方法，包括以下步骤：

(1)将4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)双(1,2-二甲基苯)加入到第一溶剂中，加入引发剂，得到反应液；

(2)向反应液中通入氧气，室温下用LED灯照射反应液，搅拌至原料完全转化；