[发明专利]4,4`-（六氟异丙烯）二酞酸及其制备方法

说明书

本发明涉及一种4,4'‑(六氟异丙烯)二酞酸及其制备方法，属于含氟聚酰亚胺技术领域。本发明所述的4,4'‑(六氟异丙烯)二酞酸的制备方法，将碱、助溶剂、4,4'‑(六氟异丙烯基)二邻二甲苯和溶剂加热，通入纯氧，进行反应；将反应得到的水相调至弱酸性，除去溶液，将所得固体溶解，除去溶剂后得到所述的4,4'‑(六氟异丙烯)二酞酸。本发明所述的4,4'‑(六氟异丙烯)二酞酸，具有较高的收率和纯度，本发明同时提供了一种制备方法，其设计科学合理，降低对设备材质的要求，反应体系的金属离子易去除，利于实现下游产品金属含量的易控，同时提高工艺过程安全性。

技术领域

本发明涉及一种4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸及其制备方法，属于含氟聚酰亚胺技术领域。

背景技术

4,4'-(六氟异丙烯基)二酞酸酐(6FDA)是制备含氟聚酰亚胺的重要单体，可显著提高或改善聚酰亚胺的溶解性、热稳定性、抗燃性、抗氧性、可粘接性，透光性、介电常数、吸水性和颜色深度，有效拓宽聚酰亚胺的应用范围。以其制备的聚酰亚胺在透明光电膜、气体分离膜、纤维等领域都展现了很好的应用价值，特别在电子领域，近年来，光电器件的发展呈现出轻量化、柔性化和高集成化的趋势。

4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸是制备6FDA的直接原料，4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸的制备方法及产品质量直接影响6FDA的质量及收率。

目前4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸的主要制备方法主要包括高锰酸钾氧化、稀硝酸氧化、金属离子催化氧气氧化、光催化双氧水氧化等。

美国专利US3310573与中国专利CN101696199报道的高锰酸钾氧化工艺，以及美国专利US3356648、US20090156834报道的硝酸氧化工艺，工艺操作复杂、产生大量的废酸、固废等，环保压力较大。

专利文献US5004797、DE3739800A1、JP2002097185、CN105061186、CN111333601均是用催化量的过渡金属钴和锰，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，该反应体系使用的过渡金属催化剂易溶解于有机溶剂或与产物形成络合物，难以去除，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。

上述专利公开的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸的制备工艺普遍存在三废较多，工艺危险性大，产品中过渡金属催化剂难以去除，影响下游产品的应用等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸，其具有较高的收率和纯度，本发明同时提供了一种制备方法，其设计科学合理，降低对设备材质的要求，反应体系的金属离子易去除，利于实现下游产品金属含量的易控，同时提高工艺过程安全性。

本发明所述的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸的制备方法，将碱、助溶剂、4,4'-(六氟异丙烯基)二邻二甲苯和溶剂加热，通入纯氧，进行反应；将反应得到的水相调至弱酸性，除去溶液，将所得固体溶解，除去溶剂后得到所述的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸。

具体包括以下步骤：

(1)将一定量的干燥后的反应溶剂及加入到经过无水处理的反应釜中，并依次加入碱、助溶剂及4,4'-(六氟异丙烯基)二邻二甲苯，加热至反应温度，向反应器中持续通入纯氧，并维持反应压力；

(2)一定反应时间后，放出反应溶液。向反应溶液加入水，萃取，分离有机层，水相使用5％的酸溶液将水相调至弱酸性(pH＝4-5)，除去溶液，固体使用溶剂溶解，过滤掉不溶物，除去溶剂后得到4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸。

本发明所述的4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸的化学结构式为：