本发明涉及有机合成技术领域，更具体地，本发明涉及3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)及其合成方法。
背景技术：
随着3D打印技术的兴起与不断深入研究，3D打印技术在各行各业开始推广并应用，尤其是在塑料加工行业，高性能聚合物的3D打印技术，可以解决一些复杂、精度要求高而传统加工手段难以完成的工件加工问题。聚酰亚胺是一类高性能聚合物，其玻璃化温度一般在300℃以下，适于熔融3D打印制作使用温度较高的“工件”，如微型齿轮、微型曲轴等。为了使聚酰亚胺的玻璃化温度高，但熔融温度较低，这就需要研发新的聚酰亚胺的新的中间合成体以及合成方法，来解决此问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种合成方法简单、操作方便的3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)及其合成方法。
为了实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，所述3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)具有如下结构式：
在一种实施方式中，所述3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐溶于乙酸酐中，至完全溶解，再加入甲胺水溶液，加热反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将步骤(1)中的产物A与间苯二酚溶于二甲基亚砜，至完全溶解，再加入催化剂并加热回流反应，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后抽滤、冷却、水洗、离心、干燥，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与氢氧化钠溶液进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h， 随后加入浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与脱水剂进行混合，搅拌加热，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)。
在一种实施方式中，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为(10-15)g：(40-50)ml。
在一种实施方式中，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为13g：45ml。
在一种实施方式中，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液的配比为(10-15)g：(8-16)ml。
在一种实施方式中，步骤(1)中，所述甲胺水溶液为质量分数25-35％的甲胺水溶液。
在一种实施方式中，步骤(3)中，所述产物B与氢氧化钠溶液的配比为(3-5)g：(20-30)ml。
在一种实施方式中，步骤(3)中，氢氧化钠溶液为质量分数20-28％的氢氧化钠溶液。
在一种实施方式中，步骤(2)中，所述催化剂为碳酸钠或碳酸钾。
在一种实施方式中，步骤(4)中，所述脱水剂为乙酸酐。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
附图说明
图1为3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的核磁共振氢谱。
具体实施方式
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或 优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显指单数形式。
为了解决上述问题，本发明提供了3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，所述3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)具有如下结构式：
在一种优选地实施方式中，所述3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照一定的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照一定的配比，再加入一定质量分数的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将按照一定的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的催化剂并加热回流反应，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与一定质量分数的氢氧化钠溶液按照一定配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与脱水剂进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)。
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成路线：
在一种优选地实施方式中，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为(10-15)g：(40-50)ml；优选地，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为13g：45ml。
在一种优选地实施方式中，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液的配比为(10-15)g：(8-16)ml；优选地，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液的配比为13g：9ml。
在一种优选地实施方式中，步骤(1)中，所述甲胺水溶液为质量分数25-35％的甲胺水溶液；优选地，所述甲胺水溶液为质量分数30％的甲胺水溶液。
在一种优选地实施方式中，步骤(1)中的产物A与间苯二酚的质量配比为1-2：1，优选地，步骤(1)中的产物A与间苯二酚的质量配比为1.5：1。
在一种优选地实施方式中，步骤(3)中，所述产物B与氢氧化钠溶液的配比为(3-5)g：(20-30)ml；优选地，步骤(3)中，所述产物B与氢氧化钠溶液的配比为4g：26ml。
在一种优选地实施方式中，步骤(3)中，氢氧化钠溶液为质量分数20-28％的氢氧化钠溶液；优选地，步骤(3)中，氢氧化钠溶液为质量分数22％的氢氧化钠溶液。
在一种优选地实施方式中，步骤(2)中，所述催化剂为碳酸钠或碳酸钾；优选地，步骤(2)中，所述催化剂为碳酸钾。
在一种优选地实施方式中，步骤(4)中，所述脱水剂为乙酸酐。
实施方式：
实施方式1，3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，所述3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)具有如下结构式：
实施方式2，与实施方式1相同，不同的地方是，3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法，包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐溶于乙酸酐中，至完全溶解，再加入甲胺水溶液，加热反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将步骤(1)中的产物A与间苯二酚溶于二甲基亚砜，至完全溶解，再加入催化剂并加热回流反应，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后抽滤、冷却、水洗、离心、干燥，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与氢氧化钠溶液进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与脱水剂进行混合，搅拌加热，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)。
实施方式3，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为(10-15)g：(40-50)ml。
实施方式4，与实施方式3相同，不同的地方是，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐的配比为13g：45ml。
实施方式5，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(1)中，所述3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液的配比为(10-15)g：(8-16)ml。
实施方式6，与实施方式5相同，不同的地方是，步骤(1)中，所述甲胺水溶液为质量分数25-35％的甲胺水溶液。
实施方式7，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(3)中，所述产物B与氢氧化钠溶液的配比为(3-5)g：(20-30)ml。
实施方式8，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(3)中，氢氧化钠溶液为质量分数20-28％的氢氧化钠溶液。
实施方式9，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(2)中，所述催化剂为碳酸钠或碳酸钾。
实施方式10，与实施方式2相同，不同的地方是，步骤(4)中，所述脱水剂为乙酸酐。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售的。
实施例1
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照13g：45ml的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照13g：9ml的配比，再加入质量分数30％的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将按照1.5：1的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的碳酸钾并加热回流，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与质量分数为22％的氢氧化钠溶液按照4g：26ml配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与乙酸酐进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，产率为99％。
实施例2
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照13g：50ml.的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照13g：14ml的配比，再加入质量分数30％的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得 产物A；
(2)将按照1.7：1的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的碳酸钾并加热回流，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与质量分数为22％的氢氧化钠溶液按照4g：26ml配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与乙酸酐进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，产率为98.6％。
实施例3
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照12g：50ml的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照13g：15ml的配比，再加入质量分数33％的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将按照2：1的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的碳酸钾并加热回流，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与质量分数为22％的氢氧化钠溶液按照4g：30ml配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓 盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与乙酸酐进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，产率为98.7％。
实施例4
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照13g：45ml的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照11g：8ml的配比，再加入质量分数30％的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将按照1.7：1的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的碳酸钾并加热回流，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与质量分数为23％的氢氧化钠溶液按照5g：22ml配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与乙酸酐进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，产率为98.5％。
实施例5
3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)的合成方法包括以下步骤：
(1)将3-氯代邻苯二甲酸酐置于反应容器中，将3-氯代邻苯二甲酸酐与乙酸酐按照14g：50ml的配比，加入乙酸酐，在50℃下搅拌30min，至3-氯代邻苯二甲酸酐完全溶解，将3-氯代邻苯二甲酸酐与甲胺水溶液按照11g：14ml的配比，再加入质量分数28％的甲胺水溶液，加热回流，甲苯带水反应3.5-5h后，冷却至室温，并用冰水冷却至10℃以下，过滤、干燥，即得产物A；
(2)将按照2：1的质量配比称取步骤(1)中的产物A与间苯二酚于反应容器中，并加入 100ml的二甲基亚砜，搅拌使原料完全溶解，再加入质量分数为总原料的2％的碳酸钾并加热回流，反应过程中TLC追踪间苯二酚，至体系中无间苯二酚后，继续回流反应0.5-2h，随后趁热，除去过量的催化剂和产生的副产物，滤液冷却至室温，倾倒入水中并不断搅拌，析出的沉淀经离心机离心得到固体，得到固体经盐酸酸化、水洗、干燥后，以无水乙醇作为溶剂并用索式提取器除去过滤的间二苯酚，再用氯仿洗涤，直至TLC检测不出间苯二酚，即得产物B；
(3)将步骤(2)中的产物B与质量分数为23％的氢氧化钠溶液按照3g：29ml配比进行混合，加热至沸腾，待固体溶解后反应0.5-2h，随后加入质量分数为38％的浓盐酸调节pH为7-8，继续煮沸5-15min，过滤除去不溶固体，将滤液加热至沸腾，并用质量分数为38％的浓盐酸调节pH为1-2，冷却，即得产物C；
(4)将步骤(3)中的产物C与乙酸酐进行混合，搅拌加热至120℃，脱水过滤、洗涤、干燥，即得3,3′-(间苯二氧基)双(邻苯二甲酸酐)，产率为98.7％。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。