专利名称：2,4－二(4－氨基苯基)－2,3－二氮杂萘－1－酮及其合成方法
技术领域：
本发明涉及一种含二氮杂萘酮结构二胺的同系物及其合成方法，特别是涉及一种2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮及其合成方法。
背景技术：
2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮是已报道的含二氮杂萘酮结构二胺的同系物，如二胺2-(4-氨基-苯基)-4-[4-(4-氨基-苯氧基)-联苯]-二氮杂萘酮-1(朱秀玲，大连理工大学博士论文)；2-(4-氨基-苯基)-4-[(4-氨基-苯氧基)-联苯]-二氮杂萘酮-1(Jian，X.G.；Cheng，L.J Polym Sci Part A PolyChem 1999，37，1565-1567.)等。该类物质由于含有刚性二氮杂萘酮结构和扭曲、非共平面结构，被广泛应用于传统聚芳酰胺的改性中。如现有的对位芳香族聚酰胺有高强、高模的优点，但是溶解性差，只能溶解于浓硫酸等少量无机强酸，无法进行熔融加工和模压成型工艺。但加入2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮会明显的改变这些缺陷，使其更利于加工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮及其合成方法，以弥补现有技术的不足或缺陷，满足生产、生活和某些领域发展的需要。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮，其化学结构如下
一种上述化合物的合成方法，包括如下步骤(1)在装有搅拌回流装置的三颈瓶中依次加入溶剂、摩尔比为1∶1的2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和对硝基苯肼，每加入1mol的对硝基苯肼，需加入5000～15000ml的溶剂搅拌；(2)待反应物完全溶解后，分批加入缩合剂和还原剂，缩合剂和还原剂与原料的量比为2～5∶1，强烈搅拌，升温至100～110℃，回流4～10个小时；(3)反应完毕，过滤，滤液在减压下蒸馏，除去溶剂，用水/乙醇重结晶，得到2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮晶体。
作为优选的技术方案所述的溶剂为乙二醇甲醚；所述的缩合剂和还原剂为无水硫化钠。
本发明的有益效果是加入本发明所述的单体合成的新型芳香族聚酰胺合成工艺简单易行，成本低，易于提纯。所得聚酰胺的耐高温性、模量都有不同程度的提高，而且所得聚合物的溶解性能得到很大的提高。
本发明的原理是基于分子结构设计理论，设计并合成出了2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮。用2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和对硝基苯肼做原料，无水硫化钠做缩合剂和还原剂，得到高产率的2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮，反应式如下所示纯净的2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮是淡黄色片状结晶，在空气中较稳定，熔点265℃。易溶于DMF，DMAc，酒精，DMSO等溶剂。溶于浓硫酸变红色。在冷水中的溶解性很小，易溶于热的酸性水溶液中。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细阐述。
实施例1在装有搅拌回流装置的250ml的三颈瓶中依次加入100ml乙二醇甲醚，4.82g(0.02mol)2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和3.06g(0.02mol)对硝基苯肼，搅拌。等反应物溶解好后，10分钟内，分三批加入3.12g无水硫化钠。强烈搅拌，升温至100℃，回流4个小时。反应完毕，滤出不溶物，滤液在减压下蒸馏，除去溶剂得褐色产物。产物用水/乙醇重结晶，得到2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮淡黄色片状晶体，产率为75％。
实施例2在装有搅拌回流装置的250ml的三颈瓶中依次加入450ml乙二醇甲醚，7.23g(0.03mol)2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和4.59g(0.03mol)对硝基苯肼，搅拌。等反应物溶解好后，10分钟内，分三批加入4.68g无水硫化钠。强烈搅拌，升温至100℃，回流6个小时。反应完毕，滤出不溶物，滤液在减压下蒸馏，除去溶剂得褐色产物。产物用水/乙醇重结晶，得到2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮淡黄色片状晶体，产率为77％。
实施例3在装有搅拌回流装置的500ml的三颈瓶中依次加入250ml乙二醇甲醚，9.64g(0.04mol)2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和6.12g(0.04mol)对硝基苯肼，搅拌。等反应物溶解好后，10分钟内，分三批加入7.80g无水硫化钠。强烈搅拌，升温至110℃，回流10个小时。反应完毕，滤出不溶物，滤液在减压下蒸馏，除去溶剂得褐色产物。产物用水/乙醇重结晶，得到2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮淡黄色片状晶体，产率为73％。
权利要求
1.2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮，其特征在于，其化学结构如下
2.一种如权利要求1所述的化合物的合成方法，其特征在于，包括如下步骤(1)在装有搅拌回流装置的三颈瓶中依次加入溶剂、摩尔比为1∶1的2-(4-氨基苯甲酰基)苯甲酸和对硝基苯肼，每加入1mol的对硝基苯肼，需加入5000～15000ml的溶剂搅拌；(2)待反应物完全溶解后，分批加入缩合剂和还原剂，缩合剂和还原剂与原料的量比为2～5∶1，强烈搅拌，升温至100～110℃，回流4～10个小时；(3)反应完毕，过滤，滤液在减压下蒸馏，除去溶剂，用水/乙醇重结晶，得到2，4-二(4-氨基苯基)-2，3-二氮杂萘-1-酮晶体。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的溶剂为乙二醇甲醚。
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述的缩合剂和还原剂为无水硫化钠。
全文摘要
本发明公开了一种2，4－二(4－氨基苯基)－2，3－二氮杂萘－1－酮，其化学结构如右，其合成方法包括如下步骤(1)在三颈瓶中加入溶剂、摩尔比为1∶1的2－(4－氨基苯甲酰基)苯甲酸和对硝基苯肼，搅拌；(2)待完全溶解后，加入缩合剂和还原剂，升温至100～110℃，回流4～10个小时；(3)反应完毕，过滤，滤液在减压下蒸馏，用水/乙醇重结晶，得到所述晶体。本发明的有益效果是本发明合成的是一种全新的单体，可广泛应用于传统高性能聚合物如聚芳酰胺，聚醚酰胺，聚醚酰胺酰亚胺等的改性中，得到既耐高温又易加工的新型聚合物材料。
文档编号C07D237/32GK1775761SQ200510111529
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者李国伟, 李丛杰 申请人:东华大学