一種聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯 二胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -般認(rèn)為，自然界中大部分材料的泊松比都為正值。例如，金屬金大約為0.42,鋁 在0.33左右，橡膠類材料約0.50，而聚合物泡沫材料的泊松比在0.10-0.40之間，這些材料 在受到拉伸的時候，材料的橫向?qū)l(fā)生收縮。但是，還有一部分材料擁有與其完全相反的性 能，即具有負(fù)泊松比效應(yīng)，這類材料當(dāng)它們受到拉伸時，材料的橫向?qū)l(fā)生膨脹，而受到壓 縮時，材料橫向?qū)l(fā)生收縮。具備這一奇特性質(zhì)的材料叫做負(fù)泊松比材料，即拉脹材料。
[0003] 拉脹材料家族中包括拉脹金屬、拉脹陶瓷、拉脹復(fù)合材料等，其中最重要的一大類 就是拉脹聚合物或者稱為拉脹高分子材料。拉脹高分子材料作為新型的結(jié)構(gòu)與功能材料， 在紡織、航空航天、深水作業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等方面具有潛在的廣泛應(yīng)用價值，已經(jīng)引起國內(nèi)外 科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。其用途由其所具備的負(fù)泊松比這一性質(zhì)所決定的。
[0004] 拉脹高分子材料現(xiàn)有的品種絕大多數(shù)是通過將普通的材料經(jīng)過特殊的加工方法 處理制得的，存在一些缺點(diǎn)，諸如：通常孔隙率高以至于材料的強(qiáng)度不是太理想，因而限制 了其應(yīng)用范圍。因此開發(fā)在分子水平上具有拉脹性的材料成為拉脹材料發(fā)展的一個重要的 分支領(lǐng)域。
[0005] 有基于此，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚對四聯(lián)苯2,6_二 甲酰對苯二胺的制備方法，采用了酰氯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的路線來制備聚對四聯(lián)苯2,6_二 甲酰對苯二胺，該路線各步反應(yīng)操作條件溫和、易控制且產(chǎn)品收率較高。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯二胺的制備方法，包括以下步驟： (1) 在反應(yīng)容器中，加入2，6_二羧基對四聯(lián)苯和二氯亞砜，升溫至回流，保持?jǐn)嚢?-24h，生成對四聯(lián)苯-2，6-二甲酰氯； (2) 向步驟(1)中制得的對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰氯中加入四氫呋喃，配制成溶液； (3) 向?qū)Ρ蕉分屑尤胨臍溥秽?，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗?(4) 將步驟(3)中的溶液滴加到步驟(2)的溶液中，室溫下攪拌，反應(yīng)5-120min，然后再 攪拌，加入2-甲基吡啶和蒸餾水的混合液，反應(yīng)5-120min，中和生成的HCl; (5) 步驟(4)所得到的產(chǎn)物依次經(jīng)過水洗，乙醇洗，干燥，得固體樹脂。
[0008] 所述步驟（1)中的2，6-二羧基對四聯(lián)苯的量為l-25g，所述步驟（1)中的二氯亞砜 的量為5-200ml;所述步驟(2)中的四氫呋喃的量為2-100ml ;所述步驟(3)中的對苯二胺的 量為0.3-10g，所述步驟(3)中的四氫呋喃的量為4-150ml，所述步驟(4)中的2-甲基吡啶的 量為0.5-10.0 Oml，所述步驟(4)中的蒸餾水的量為2-50ml，所述步驟(5)中的乙醇用量為5-300ml。所述的反應(yīng)容器為配有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶。
[0009]生成對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰氯后，停止反應(yīng)，除去過量的二氯亞砜。
[0010]所述除去過量的二氯亞砜采用減壓蒸餾的方法。
[0011] 所述聚對四聯(lián)苯2，6-二甲酰對苯二胺的產(chǎn)率為10.6-88.9%。
[0012]本發(fā)明的合成路線為：
[0013]本發(fā)明的有益效果如下： 本發(fā)明中的聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯二胺是一種在分子水平上具有拉脹性的聚合 物，可以克服通過特殊加工方法獲得拉脹性這一手段的不足，是拉脹聚合物家族中的新品 種，該聚合物具有拉脹性；同時，聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯二胺是一種芳香族聚酰胺，在 芳香族聚酰胺家族中也是屬于全新的品種，未見有關(guān)于其合成的報道。
[0014]本發(fā)明采用了酰氯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的路線來制備聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯 二胺。該路線各步反應(yīng)操作條件溫和、易控制，收率較高，聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯二胺 是新型的拉脹高分子材料。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明制備的聚對四聯(lián)苯2,6_二甲酰對苯二胺的紅外圖譜。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 此。
[0017] 本發(fā)明聚對四聯(lián)苯2，6-二甲酰對苯二胺的制備方法，包括以下步驟： (1) 在配有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶中，加入l_25g2，6-二羧基對四聯(lián)苯 和5-200ml二氯亞砜，升溫至回流，保持?jǐn)嚢?-24h，生成對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰氯； (2) 向?qū)λ穆?lián)苯-2，6-二甲酰氯中加入2-100ml四氫呋喃，配制成溶液； (3) 向0.3-10g對苯二胺中加入4-150ml四氫呋喃，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗； (4) 將步驟(3)中的溶液滴加到步驟(2)的溶液中，室溫下攪拌，反應(yīng)5-120min，然后再 攪拌，加入0.5-10.0 Oml 2-甲基吡啶和2-50ml蒸餾水的混合液，反應(yīng)5-120min，中和生成的 HCl ； (5) 步驟(4)所得到的產(chǎn)物依次經(jīng)過水洗，5-300ml的乙醇洗，干燥，得固體樹脂。
[0018] 本發(fā)明中，生成對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰氯后，停止反應(yīng)，采用減壓蒸餾的方法除去 過量的二氯亞砜。
[0019] 本發(fā)明聚對四聯(lián)苯2，6-二甲酰對苯二胺的產(chǎn)率為10.6-88.9%。合成路線為：
[0020] 實(shí)施例1:聚對四聯(lián)苯2，6-二甲酰對苯二胺的制備。
[0021] 在配有溫度計(jì)、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶中，加入2.2536 g (5.7mmol) 2,6-二羧基對四聯(lián)苯和20 ml二氯亞砜，升溫至回流，保持?jǐn)嚢?4h，生成對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰 氯，停止反應(yīng)，減壓蒸餾除去過量的二氯亞砜，向?qū)λ穆?lián)苯-2,6-二甲酰氯中加入7ml四氫呋 喃。取0.6134g(5.7mmo 1)對苯二胺溶于13ml四氫呋喃中，倒入恒壓滴液漏斗，將其滴加到對 四聯(lián)苯-2，6-二甲酰氯中，在室溫下攪拌，反應(yīng)5min，然后再加入1.20ml 2-甲基吡啶和17ml 蒸餾水的混合液，反應(yīng)5min，中和生成的HCl。然后依次水洗，100mL乙醇洗，干燥，得固體樹 月旨。產(chǎn)率65.6%。
[0022] 圖1為制備的聚對四聯(lián)苯2，6_二甲酰對苯二胺的紅外圖譜。從圖中可以看到， 3421.72 cm-1為N-H的伸縮振動，3134.33 cm-1為苯環(huán)的C-H伸縮振動，1400.32 cm-1為C-N 伸縮振動，1101.35〇11-1為(：-0伸縮振動，1641.42 〇11-1、750.31 〇11-1和610.79〇11-1處為 苯環(huán)的骨架伸縮振動。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于包括w下步驟： (1)在反應(yīng)容器中，加入2,6-二簇基對四聯(lián)苯和二氯亞諷，升溫至回流，保持?jǐn)埌?- 24h，生成對四聯(lián)苯-2，6-二甲酯氯； (2 )向步驟(1)中制得的對四聯(lián)苯-2，6-二甲酯氯中加入四氨巧喃，配制成溶液； (3 )向?qū)Ρ蕉分屑尤胨陌鼻舌?，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗? (4)將步驟(3)中的溶液滴加到步驟(2)的溶液中，室溫下攬拌，反應(yīng)5-120min，然后再 攬拌，加入2-甲基化晚和蒸饋水的混合液，反應(yīng)5-120min，中和生成的肥1; 巧)步驟(4)所得到的產(chǎn)物依次經(jīng)過水洗，乙醇洗，干燥，得固體樹脂。2. 如權(quán)利要求1所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:所述步 驟（1)中的2,6-二簇基對四聯(lián)苯的量為l-25g，所述步驟（1)中的二氯亞諷的量為5-200ml; 所述步驟(2)中的四氨巧喃的量為2-lOOml;所述步驟(3)中的對苯二胺的量為0.3-10g，所 述步驟（3)中的四氨巧喃的量為4-150ml，所述步驟（4)中的2-甲基化晚的量為0.5- 10.00ml，所述步驟(4)中的蒸饋水的量為2-50ml，所述步驟巧）中的乙醇用量為5-300ml。3. 如權(quán)利要求1所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:所述的 反應(yīng)容器為配有溫度計(jì)、攬拌裝置和冷凝管的Ξ 口燒瓶。4. 如權(quán)利要求1所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:生成對 四聯(lián)苯-2，6-二甲酯氯后，停止反應(yīng)，除去過量的二氯亞諷。5. 如權(quán)利要求4所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:所述除 去過量的二氯亞諷采用減壓蒸饋的方法。6. 如權(quán)利要求1所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:所述聚 對四聯(lián)苯2，6-二甲酯對苯二胺的產(chǎn)率為10.6-88.9%。7. 如權(quán)利要求1所述聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酯對苯二胺的制備方法，其特征在于:合成路 線為：
【專利摘要】本發(fā)明公開了聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法。本發(fā)明以2,6-二羧基對四聯(lián)苯作為起始反應(yīng)物，先進(jìn)行酰氯化反應(yīng)，生成對四聯(lián)苯-2,6-二甲酰氯，再與對苯二胺進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酰對苯二胺。本發(fā)明的制備路線各步反應(yīng)操作條件溫和、易控制，反應(yīng)收率較高。聚對四聯(lián)苯2,6-二甲酰對苯二胺是拉脹高分子材料的新品種。
【IPC分類】C08G69/32, C08G69/28
【公開號】CN105542152
【申請?zhí)枴緾N201610103088
【發(fā)明人】吳紅枚, 陳解放, 王榆元, 吳斌, 丁勇, 王宏青
【申請人】南華大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月25日