[发明专利]一种二氯双邻苯二酰亚胺类中间体及其合成方法和应用

说明书

本发明涉及一种二氯双邻苯二酰亚胺类中间体及其合成方法和应用，将氯代苯酐和二胺类化合物在溶剂和催化剂以及脱水剂的存在下，在50‑200℃下，氮气氛围中反应5～20小时，反应结束后，降温过滤，滤饼经过重结晶，醇洗或水洗后过滤得到二氯双邻苯二酰亚胺。本发明提出的二氯双邻苯二酰亚胺类中间体的合成工艺简单，使用酸作为催化剂降低了反应所需的活化能，且提供的酸性环境较好的抑制了中间产物缩聚生成聚酰胺反应的发生。本发明还使用对应催化剂的酸酐作为脱水剂，脱水后会进一步产生对应的酸进而增加催化剂的含量。

技术领域

本发明涉及一种二氯双邻苯二酰亚胺类中间体及其合成方法和应用，属于精细有机合成技术领域。

背景技术

聚酰亚胺、聚醚酰亚胺类新型工程塑料是目前综合性能最佳的有机高分子材料之一，具有既耐高温又耐低温的双重耐温性能，长期使用温度范围为-200℃～300℃。高绝缘，低介电损耗，韧性高，强度高，耐化学腐蚀。其作为一种特种工程材料，已在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域得到了广泛的应用。上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识。

因此，二氯双邻苯二酰亚胺类中间体作为一种更利于制备聚酰亚胺、聚醚酰亚胺类工程塑料的酰亚胺类单体具有重要的工业价值与意义。

除此之外，该酰亚胺类的单体还可广泛用于其他特种工程塑料的混聚改性中。如聚苯硫醚，聚苯醚等具有高性能的特种工程塑料。聚苯硫醚(PPS)具有良好的力学性能和耐高温性能，优秀的阻燃性，优异的耐化学品，耐油等性能，可以作为许多传统的热固性塑料或金属材料的替代品，能够承受非常严苛的高温环境和机械载荷。PPS及其玻璃纤维、碳纤维、碳纳米管石墨烯等增强聚苯硫醚复合材料被广泛应用于电子电器、汽车、精密仪器、化工、航空航天和其他广泛的工业领域。若将二氯双邻苯二酰亚胺类中间体合成提纯后用于PPS的缩聚过程，对PPS进行化学改性，所到的聚苯硫醚/聚酰亚胺共聚物将同时拥有聚苯硫醚以及聚酰亚胺的优异性能，具有极大的市场前景与巨大的技术优势。

在现有的专利与报道中，由氯代苯酐与二胺类化合物合成酰亚胺类中间体鲜有报道。苏州科尔力化工有限公司的专利CN 108164452 A采用石蜡等惰性溶剂，不加入催化剂和脱水剂，由卤代苯酐与二胺类化合物合成二氯双邻苯二酰亚胺类中间体。该方法无催化剂存在，反应较慢，产率较低，且过程中中间产物或副产物容易结块，在石蜡等溶剂中难以分散。反应过程不易控制。

专利CN106232678A采用熔融的二苯砜、环丁砜等溶剂，将取代的邻苯二甲酸酐与有机二胺进行反应，直接制得二氯双邻苯二酰亚胺类中间体。该方法也不需加催化剂，但此方法对反应体系中水含量要求极为严格，要求水分子含量必须小于100ppm，这对实现工业化生产及设备的要求都极为苛刻。且产物提纯也较为困难。

因此，非常有必要开发一种反应过程简单，反应易控制，后处理简单，产品质量好，有利于工业化生产二氯双邻苯二酰亚胺类中间体的方法。

发明内容

本发明克服了现有生产技术中生产二氯双邻苯二酰亚胺类中间体的过程产率底，分离提纯困难的问题。提供了一种步骤简单，操作方便，反应易于控制，过程安全，适合工业化生产的合成工艺。

为解决以上问题，本发明采用如下技术方案：

一种二氯双邻苯二酰亚胺类中间体，结构通式为：

其中，结构通式中的R根据选择的二胺类化合物的不同而不同。

一种二氯双邻苯二酰亚胺类中间体，合成方法为：

将氯代苯酐和二胺类化合物在溶剂和催化剂以及脱水剂的存在下，在50-200℃下，氮气氛围中反应5～20小时，反应结束后，降温过滤，滤饼经过重结晶，醇洗或水洗后过滤得到该二氯双邻苯二酰亚胺类中间体。