專利名稱：雙酚f四酸二酐及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚酰亞胺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙酚F四酸二酐及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺是一種特種工程塑料，具有優(yōu)良的電性能、機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性能、熱氧化穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐溶劑性和尺寸穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子、核動(dòng)力和汽車工業(yè)中，其中，雙醚型聚酰亞胺由于具有良好的綜合性能而成為研究熱點(diǎn)之一。雙醚型聚酰亞胺一般通過雙醚型二酐和二胺發(fā)生縮聚反應(yīng)制備，雙醚型二酐對(duì)雙醚型聚酰亞胺的性能有重要影響?，F(xiàn)有技術(shù)公開了多種用于制備雙醚型聚酰亞胺的雙醚型二酐及其制備方法，如美國(guó)GE公司于70年代公開的雙酚A雙醚型二酐，以硝基取代或氯取代的酞酰亞胺和雙酚A為原料進(jìn)行親核取代反應(yīng)，得到雙酚A雙醚型雙酞酰亞胺；將所述雙酚A雙醚型雙酞酰亞胺水解脫水后得到雙醚型二酐，該二酐可作為合成雙酚A雙醚型聚酰亞胺Ultem的單體(US. Patent 3787364)。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所也于70年代公開了一種以氯代酞酰亞胺為原料，在碳酸鈉的存在下與雙酚A反應(yīng)合成雙醚型二酐的方法 (J. Appl. Polym. Sci. 59 :923-930)。雙酚A廣泛用于雙醚型聚酰亞胺的合成，但是雙酚A雙醚型聚酰亞胺的耐溶劑性較差，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。雙酚F，又名4，4-二羥基二苯基甲烷、甲撐雙酚或雙_(羥基苯基)甲烷，分子式為 C13H12O2,分子量為200. 24，CAS登錄號(hào)為620-92-8，是一種重要的化工原料。以雙酚F為原料制備得到的雙醚型聚酰亞胺具有良好的耐溶劑性和加工性能，如Sek等公開了以4-硝基鄰苯二甲腈為原料合成4，4-雙酚F 二酐的方法(Polymer 41 :49-56)，該4，4-雙酚F 二酐可與二胺反應(yīng)得到雙醚型聚酰亞胺，但是，該方法以4-硝基鄰苯二甲腈為原料，成本較高、 產(chǎn)率較低，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種雙酚F四酸二酐及其制備方法，本發(fā)明提供的方法原料簡(jiǎn)單易得，工藝流程簡(jiǎn)單，無需復(fù)雜的后處理工藝，收率較高。本發(fā)明提供了一種式(I)所示的雙酚F四酸二酐
權(quán)利要求
1.式⑴所示的雙酚F四酸二酐
2.式(II)所示的雙酚F四酸二酐
3.式(III)所示的雙酚F四酸二酐
4. 一種雙酚F四酸二酐的制備方法，包括以下步驟a)在堿性化合物的作用下，雙酚F與具有式(IV)和/或式(V)結(jié)構(gòu)的鄰苯二甲酰亞胺在極性非質(zhì)子溶劑中反應(yīng)，得到N，N-雙取代雙酚F雙酞酰亞胺
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)具體包括al)將雙酚F和堿性化合物置于極性非質(zhì)子溶劑和帶水溶劑的混合液中，100°C 200°C下帶水；a2)向步驟al)得到的反應(yīng)物中加入具有式(IV)和/或式(V)結(jié)構(gòu)的鄰苯二甲酰亞胺，反應(yīng)后得到N，N-雙取代雙酚F雙酞酰亞胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟al)中，所述堿性化合物為氧氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟al)中，所述極性非質(zhì)子溶劑為二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰三
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟al)中，所述帶水溶劑為苯、 甲苯、二甲苯、氯苯、鄰二氯苯或氯代鄰二甲苯。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟al)中，所述雙酚F和所述具有式(IV)和/或式(V)結(jié)構(gòu)的鄰苯二甲酰亞胺的摩爾比為1 2 1 2. 5。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)具體包括 bl)將所述N，N-雙取代雙酚F雙酞酰亞胺在堿性水溶液中回流水解； b2)向所述步驟bl)得到的水解產(chǎn)物中加入酸液進(jìn)行酸化；b3)將所述步驟W)得到的酸化產(chǎn)物脫水或重結(jié)晶后，得到雙酚F四酸二酐。
全文摘要
本發(fā)明提供了式(I)所示的雙酚F四酸二酐、式(II)所示的雙酚F四酸二酐和式(III)所示的雙酚F四酸二酐。本發(fā)明以雙酚F和具有式(IV)和/或式(V)結(jié)構(gòu)的鄰苯二甲酰亞胺為原料制備得到三種異構(gòu)的雙酚F四酸二酐，本發(fā)明提供的雙酚F四酸二酐與二胺反應(yīng)得到的雙醚型聚酰亞胺具有良好的耐溶劑性和可加工性能。本發(fā)明以具有式(IV)和/或式(V)結(jié)構(gòu)的鄰苯二甲酰亞胺為原料，原料簡(jiǎn)單易得，工藝流程簡(jiǎn)單，副產(chǎn)物較少，無需復(fù)雜的后處理工藝即可得到雙酚F四酸二酐。另外，本發(fā)明提供的方法制備雙酚F四酸二酐時(shí)成本低、收率高，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07D307/89GK102276563SQ201110161058
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者王震, 閻敬靈 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所