专利名称：联嘧啶二苯二醚二胺及其合成方法
技术领域：
本发明属于有机化合物及其制备方法的技术领域，具体涉及到一类含有联嘧啶结构的芳香二胺单体及其合成方法。
背景技术：
聚酰亚胺(PI)是主链上含有酰亚胺环的具有优良耐热性、耐化学稳定性，同时具有优异的力学性能和电性能的一类高分子材料，广泛应用于航空、航天、电气、微电子以及汽车等高新技术领域。嘧啶环具有比苯环更高的热稳定性和极性，而联嘧啶结构又具有螯合功能。在PI分子结构中引入联嘧啶结构，将有助于提高PI材料的热稳定性、介电常数，以及赋予其螯合功能，形成PI/金属螯合交联的功能性高分子材料，在保持其较高热稳定性、高介电性的同时，且具有低膨胀系数，以期将PI材料的应用领域大幅度拓展。具有联嘧啶结构的PI聚合单体已有相关报道，例如本发明人提出的5，5’ -双[对-(4-氨基苯氧基)苯氧基]联嘧啶(彭信文，等，新型5，5’ -双[对-(4-氨基苯氧基)苯氧基]联嘧啶，合成化学，2011，19(3):334-336).以该化合物作为单体聚合得到的PI在性能方面得到了改善。但在实践中发现，该化合物的合成过程存在使用剧毒NaCN脱络合等后处理，反应产率低等缺陷，不利于生产安全和环境保护，而且其聚合后得到的PI的性能也有待于进一步提闻。
发明内容
本发明的目的之一在于:提供一种新的含联嘧啶结构的芳香二胺，它作为单体，能够为聚合得到的PI带来更加显著的性能改善。本发明的另一个目的在于:`提供所述的含联嘧啶结构的芳香二胺的化学合成方法，该方法具有反应产率高，环境友好等优点。为实现此目的，本发明的技术方案如下:提供一种含联嘧啶结构的芳香二胺，其化学结构式如式(I)所示:
权利要求
1.一种含联嘧啶结构的芳香二胺，其化学结构式如式(I)所示:
2.权利要求1所述的含联嘧啶结构的芳香二胺，其特征在于:式(1)屮氨基在苯氧基苯环上的取代位为2-4位中的任意位置。
3.权利要求1或2所述的任意一种含联嘧啶结构的芳香二胺，其特征在于:式(I)中两端苯环上的氨基取代位置相同。
4.权利要求1所述的含联嘧啶结构的芳香二胺，其特征在于:所述的含联嘧啶结构的芳香二胺是以下式(2) (4)所示的化合物中的任意一种: 5，5'-双(4-氨基苯氧基)-2，2'-联嘧啶:
5.制备权利要求1所述的含联嘧啶结构的芳香二胺的方法，包括以下步骤: O以2-氯嘧啶为原料，通过偶联反应，生成2，2'-联嘧啶； 2)将步骤I)得到的2，2'-联嘧啶与溴发生取代反应得到5，5'-二溴-2，2'-联嘧啶； 3)将步骤2)得到的5，5'-二溴-2，2'-联嘧啶再与乙酰氨基苯酚发生缩合反应，得到5，5'-双(q-乙酰氨基苯氧基)_2，2'-联嘧啶； 4)将步骤3)得到的5，5'-双(q-乙酰氨基苯氧基)_2，2'-联嘧啶在酸性水溶液中水解脱除乙酰基，得到一类含联嘧啶基的芳香二胺。
6.权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的取代反应是2,2'-联嘧啶与液溴在水热反应釜中加热反应。
7.权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的乙酰氨基苯酚为4-乙酰氨基苯酚，3-乙酰氨基苯酚或2-乙酰氨基苯酚。
8.权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的溶剂为N，N-二甲基乙酰胺或N, N-二甲基甲酰胺。
9.权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤4)所述的酸性水溶液为硫酸溶液，磷酸溶液，盐酸溶液，甲酸溶液或乙酸溶液中的任意一种。
10.权利要求5所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 第一步反应:除水的N，N-甲基甲酰胺在氩气下脱氧，三苯基膦、NiCl2.H2O和活化的锌粉加入溶剂中，氩气保护下搅拌0.5-5小时，再加入2-氯嘧啶，在50°C下反应10-50小时，抽滤，用氯仿洗涤固体，蒸干滤液，固体加入ETDA和NH3.H2O(7%)配成的溶液中搅拌，用乙酸乙酯萃取，剩下溶液再用氯仿萃取，用Na2SO4干燥，蒸干氯仿得到浅黄色固体，用乙酸乙酯:甲醇=19:1重结晶，得到白色产物2，2 ^ -联嘧啶； 第二步反应:把第一步反应得到的2，2'-联嘧啶和溴放入水热反应釜中，在烘箱150°C下反应12小时，用Na2CO3水溶液洗漆，烘干，乙酸乙酯:氯仿=9:1以及少量的石油醚重结晶，得到5，5' - 二溴-2，2'-联嘧啶； 第三步反应:烧瓶中加入第二步反应得到的5，5' -二溴-2，2'-联嘧啶，加入除水的DMF，加入无水K2CO3，加入乙酰氨基苯酚，所述的乙酰氨基苯酚为4-乙酰氨基苯酚，3-乙酰氨基苯酚或2-乙酰氨基苯酚中的任意一种，氩气保护，135°C下反应6-12小时，反应完毕后，倒入蒸馏水中搅拌洗涤，抽虑，再用DMF和乙醇(9:1)重结晶，得到银白色固体双(q-乙酰氨基苯氧基)联嘧啶( q=2, 3，4)； 第四步反应:把第三步反应得到的双(q_乙酰氨基苯氧基)联嘧啶(q=2，3，4)加入20%硫酸溶液，氩气保护下反应6-12小时，冷却到室温，倒入蒸馏水中，用氨水调pH值到中性，即析出灰白色的固体，DMF:乙醇=10:1重结晶得到白色固体，即为所述含联嘧啶结构的芳香二胺。
全文摘要
本发明提供一种含联嘧啶结构的芳香二胺，其化学结构式如式(1)所示。本发明所述的二元胺作为原料，可以制备多种含嘧啶基的聚酰亚胺和聚酰胺，能够丰富聚合物种类，并且能够提高聚合物的耐热性、介电性，有益于改善聚酰亚胺和聚酰胺的应用加工性能并拓展其应用领域。本发明还提供所述含联嘧啶结构的芳香二胺的制备方法。
文档编号C08G69/00GK103113309SQ201310048738
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者侯豪情, 彭信文, 吴琼, 陈水亮 申请人:江西师范大学