专利名称：一种合成氧代-双(n-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法
技术领域：
本发 明涉及一种氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的合成方法。
背景技术：
氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)(OBI)是合成聚酰亚胺的重要单体3，3'，4， 4' -二苯醚四甲酸二酐(ODPA)的中间体。由ODPA合成的聚酰亚胺由于柔性醚键的引入， 除具有高耐热性，良好的机械性能和介电性能外，还具有可熔性。ODPA是目前用于聚酰亚胺合成的醚酐类单体中用量最大的一种。传统合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法是在无机碱金属、碱土金属的亚硝酸盐、碳酸盐或氟化钾、氟化钠存在下，加上相转移催化剂如四乙基溴化铵、四丁基溴化铵、四苄基溴化铵、四苯基溴化磷等，在极性非质子性溶剂下进行自缩合反应。该工艺路线虽较为成熟，但传统工艺中所用的催化剂如亚硝酸钠等在加热状态下在非质子性极性溶剂中的溶解度较小，导致反应时间延长并且反应不完全，产物收率较低，一般为65% 75%。
发明内容
本发明目的是为了解决现有合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法存在反应时间长、反应不完全和产物收率低的问题，而提供一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法。合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法按以下步骤实施向带有搅拌器、 冷凝器、温度计的三口瓶中加入80 90gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、20 25g碳酸钠、8 12g碳酸钾、200 500mlN-甲基吡咯烷酮、30 IOOml甲苯和0. 1 Ig烷基胍卤盐，然后在150 190°C下加热回流3 7h，冷却至室温后倒入500 2000ml的水中，过滤出棕褐色固体，经水洗和干燥后，即得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)；其中烷基胍卤盐为五烷基胍商盐或六烷基胍卤盐。本发明中的反应条件比较温和，不需要无水条件或惰性气体保护，同时反应时间短，反应完全，产品容易分离，产物收率高达85%以上，熔点为269 271°C，反应后处理简单、产品纯度高，可以达到99%以上；本发明合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，由于产品收率高，因此相对较少了三废的排放，不污染环境，同时也降低了生产成本，适用于大规模生产。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式合成氧代_双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法按以下步骤实施向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入80 90gN_甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、20 25g碳酸钠、8 12g碳酸钾、200 500mlN_甲基吡咯烷酮、30 IOOml 甲苯和0. 1 Ig烷基胍卤盐，然后在150 190°C下加热回流3 7h，冷却至室温后倒入500 2000ml的水中，过滤出棕褐色固体，经水洗和干燥后，即得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)；其中烷基胍卤盐为五烷基胍卤盐或六烷基胍卤盐。本 实施方式中碳酸钠和碳酸钾属于碱金属碳酸盐，作为催化剂使用；烷基胍卤盐也作为催化剂使用；N-甲基吡咯烷酮属于极性非质子性溶剂。本实施方式中进行的是自缩合反应。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同是向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入80gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、20g碳酸钠、8g碳酸钾、 200mlN-甲基吡咯烷酮、30ml甲苯和0. Ig烷基胍卤盐。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同是向带有搅拌器、冷凝器、 温度计的三口瓶中加入890gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、25g碳酸钠、12g碳酸钾、 500mlN-甲基吡咯烷酮、IOOml甲苯和Ig烷基胍卤盐。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同是向带有搅拌器、冷凝器、 温度计的三口瓶中加入82 88gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、21 24g碳酸钠、9 Ilg碳酸钾、300 400mlN-甲基吡咯烷酮、40 80ml甲苯和0. 3 0. 8g烷基胍卤盐。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一的不同是向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入85gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、23g碳酸钠、IOg碳酸钾、 350mlN-甲基吡咯烷酮、60ml甲苯和0. 5g烷基胍卤盐。其它步骤及参数与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一的不同是在150°C下加热回流7h，冷却至室温后倒入500ml的水中。其它步骤及参数与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至五之一的不同是在190°C下加热回流3h，冷却至室温后倒入2000ml的水中。其它步骤及参数与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至五之一的不同是在160 180°C下加热回流4 6h，冷却至室温后倒入800 1500ml的水中。其它步骤及参数与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至五之一的不同是在170°C下加热回流5h，冷却至室温后倒入IOOOml的水中。其它步骤及参数与具体实施方式
一至五之一相同。
具体实施方式
十本实施方式合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法按以下步骤实施向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入82. 4gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、21. 2g碳酸钠、IOg碳酸钾250mlN-甲基吡咯烷酮、50ml甲苯和0. 36g烷基胍卤盐，然后在160°C下加热回流5h，冷却至室温后倒入500ml的水中，过滤出棕褐色固体，经水洗和干燥后，即得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)；其中烷基胍卤盐为六烷基胍卤盐。本实施方式所得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)为58. 3g，收率86. 76%，测其熔点为269. 4 269. 9"C。
具体实施方式
十一本实施方式合成氧代_双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法按以下步骤实施向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入84gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、22g碳酸钠、12g碳酸钾、300mlN-甲基吡咯烷酮、60ml甲苯和0. 5g烷基胍卤盐，然后在180°C下加热回流4. 5h，冷却至室温后倒入600ml的水中，过滤出棕褐色固体， 经水洗和干燥后，即得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)；其中烷基胍卤盐为五烷基胍卤盐。本实施方式所得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)为58. 6g，收率达85.5%，测其熔点为269. 8 271 °C。
权利要求
1.一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，其特征在于合成氧代-双 (N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法按以下步骤实施向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入80 90gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、20 25g碳酸钠、8 12g碳酸钾、 200 500mlN-甲基吡咯烷酮、30 IOOml甲苯和0. 1 Ig烷基胍卤盐，然后在150 190°C下加热回流3 7h，冷却至室温后倒入500 2000ml的水中，过滤出棕褐色固体，经水洗和干燥后，即得氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)；其中烷基胍卤盐为五烷基胍卤盐或六烷基胍卤盐。
2.根据权利要求1所述的一种合成氧代_双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，其特征在于向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入82 88gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、21 24g碳酸钠、9 Ilg碳酸钾、300 400mlN-甲基吡咯烷酮、40 80ml甲苯和0. 3 0. 8g烷基胍卤盐。
3.根据权利要求1所述的一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，其特征在于向带有搅拌器、冷凝器、温度计的三口瓶中加入85gN-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、23g碳酸钠、IOg碳酸钾、350mlN-甲基吡咯烷酮、60ml甲苯和0. 5g烷基胍卤盐。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，其特征在于在160 180°C下加热回流4 6h，冷却至室温后倒入800 1500ml的水中。
5.根据权利要求4所述的一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，其特征在于在170°C下加热回流5h，冷却至室温后倒入IOOOml的水中。
全文摘要
一种合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法，它涉及一种氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的合成。它解决了现有合成氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)的方法存在反应时间长、反应不完全和产物收率低的问题。方法向三口瓶中加N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺、碳酸钠、碳酸钾、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和烷基胍卤盐，然后加热回流，冷却至室温后倒入水中，过滤固体，经水洗和干燥后即得。本发明中的反应条件比较温和，不需要无水条件或惰性气体保护，同时反应时间短，反应完全，产品容易分离，产物收率高达85％以上，熔点为269～271℃，反应后处理简单、产品纯度高，不污染环境，降低了生产成本，适用于大规模生产。
文档编号C07D209/48GK102199118SQ20111006320
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者刘传玉, 姜洪, 张春荣, 钟占文 申请人:黑龙江省科学院石油化学研究院