[发明专利]一种4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐的制备方法

说明书

本发明提供了一种4,4'‑(六氟异丙烯基)二酞酸酐的制备方法，属于有机合成技术领域。本发明将4,4'‑(六氟异丙烯基)二邻二甲苯、催化剂与有机溶剂‑水混合溶剂混合，通入臭氧‑空气混合气体，在常压条件下进行氧化反应，得到4,4'‑(六氟异丙烯基)二酞酸；将所述4,4'‑(六氟异丙烯基)二酞酸与酸性试剂混合进行脱水反应，得到4,4'‑(六氟异丙烯基)二酞酸酐。本发明提供的制备方法，以强氧化性的臭氧作为氧化剂，在催化剂的催化作用下，在常压、低温条件下就能快速实现4,4'‑(六氟异丙烯基)二邻二甲苯的氧化，不产生腐蚀设备的副产物，对设备的要求较低，绿色环保；而且，操作简单，成本低，适宜工业化生产。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐的制备方法。

背景技术

含氟聚酰亚胺单体材料较普通聚酰亚胺单体材料有更好的化学及热稳定性、透光性、润滑性等性能，在航空、航天、电子工业等领域有广泛的应用。4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐(6-FDA)是合成含氟聚酰亚胺应用最广泛的二酐单体。

目前，6-FDA的合成方法主要为4,4′-(六氟异丙烯基)二邻二甲苯(6-FXP)在一定条件下被氧化成4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸(6-FTA)，6-FTA经脱水反应生成6-FDA。其中，氧化方法主要包括氧气氧化法、硝酸氧化法及高锰酸钾氧化法。与硝酸和高锰酸钾相比，氧气清洁无污染，氧气氧化法应用较为广泛。例如，中国专利CN201510427397.7公开了以氧气为氧化剂，在金属离子催化剂I、助催化剂和金属离子催化剂II作用下6-FXP被氧化为6-FTA，其中，金属离子催化剂I和金属离子催化剂II均为Co²⁺和Mn²⁺金属离子，助催化剂为MBrx，M选自H、NH4、碱金属。然而，上述方法需要在高压(0.3～3.0MPa)条件下进行，反应条件苛刻。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐的制备方法，本发明提供的制备方法，在常压下进行反应，在反应条件温和。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐的制备方法，包括以下步骤：

将4,4′-(六氟异丙烯基)二邻二甲苯、催化剂与有机溶剂-水混合溶剂混合，得到混合液，在所述混合液中通入臭氧-空气混合气体，在常压条件下进行氧化反应，得到4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸；

将所述4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸与酸性试剂混合进行脱水反应，得到4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸酐。

优选的，所述催化剂为含钛催化剂。

优选的，所述含钛催化剂包括含钛分子筛、无定性硅钛和二氧化钛中的一种或几种。

优选的，所述催化剂的质量为4,4′-(六氟异丙烯基)二邻二甲苯质量的1～10％。

优选的，所述有机溶剂-水混合溶剂中的有机溶剂包括吡啶和/或甲苯；所述有机溶剂-水混合溶剂中有机溶剂与水的体积比为2～3：1。

优选的，所述臭氧-空气混合气体中臭氧的体积浓度为5～20％；所述臭氧-空气混合气体的流量为0.5～4.0L/min。

优选的，所述氧化反应的温度为50～100℃，时间为3～4h。

优选的，所述4,4′-(六氟异丙烯基)二酞酸与酸性试剂的质量比为1：3～5。

优选的，所述脱水反应温度为90～95℃，时间为0.5～3h。