技术简介：
本发明针对现有氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)合成方法收率低、成本高、污染大、纯度不足等问题，提出采用碱性催化剂（如碳酸钾）与混合溶剂（甲苯/DMF）体系，通过4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺与4-羟基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺的亲核取代反应，实现高收率（90%以上）、高纯度（99.6%）的绿色合成工艺，无需相转移催化剂及高价自制催化剂，显著降低生产成本与环境负担。
关键词：氧代双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺),合成方法
本发明属于精细化工
技术领域：
，具体涉及一种氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）的合成方法。
背景技术：
：3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐（以下简称ODPA）是新型特种工程塑料聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚马来酰亚胺、聚芳酰胺等耐高温树脂的重要单体之一。ODPA型聚酰亚胺具有突出的机械性能、电性能、耐辐射性能，可以在-269～250℃范围内长期使用。由于ODPA在聚酰亚胺主链结构中引入了柔性醚键，大大降低了软化温度，属于热塑性聚酰亚胺，具有良好的加工性能，已经广泛用于我国的航空航天和其他高
技术领域：
。氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）则是合成ODPA的重要中间体，其结构如下：。目前，氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）的合成方法均是由4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺经自缩合反应得到【参见文献1～文献4】，其合成路线如下：。该方法的不足在于：（1）采用常规碱性催化剂以及相转移催化剂，收率较低。（2）需要采用价格较高的自制催化剂才能获得理想收率，这样不但会造成生产成本显著提高，而且该自制催化剂也不易得到，不适合工业化大生产。（3）由于相转移催化剂不能重复利用，只能直接变成固体废弃物，对环境污染较大。（4）产品纯度也不理想，一般只能达到95%～97%。文献1：美国专利文献US4933469，公开日1990年6月12日。文献2：“氧代-双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)合成工艺研究”，黄琳等，《襄樊学院学报》，第27卷第2期，第33-35页，2006年3月31日。文献3：“氧代双-(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)合成工艺的改进”，张春荣等，《化学与粘合》，第33卷第6期，第33-35页，2011年12月31日。文献4：中国专利文献CN102199118A，公开日2011年9月28日。技术实现要素：本发明的目的在于解决上述问题，提供一种生产成本较低、对环境污染较小、产物纯度和收率均较高、适合工业化生产的氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）的合成方法。实现本发明目的的技术方案是：一种氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）的合成方法，它是由4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺与4-羟基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺经亲核取代反应得到。具体合成路线如下：。所述4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺与所述4-羟基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺的摩尔比为1∶2～2∶1，优选为1∶1.1～1.1∶1，更优选为1∶1。所述亲核取代反应是在碱性催化剂的存在下进行的；所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种，优选为碳酸钾。所述碱性催化剂与所述4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺的摩尔比为1∶1～2∶1，优选为1.5∶1。所述亲核取代反应是在混合溶剂中进行的；所述混合溶剂由苯类溶剂与非质子极性溶剂按照1∶1～1∶5的体积比组成，优选为1∶1.5～1∶2.5。所述苯类溶剂为苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯中的一种，优选为甲苯。所述非质子极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基亚砜（DMSO）、乙二醇二甲醚中的一种，优选为N,N-二甲基甲酰胺。所述混合溶剂优选由甲苯与N,N-二甲基甲酰胺（DMF）按照1∶1.5～1∶2.5的体积比组成。所述混合溶剂与所述4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺的重量比为1∶1～5∶1。本发明具有的积极效果：本发明的方法无需采用价格昂贵的自制催化剂，也无需采用对环境造成污染的相转移催化剂，仅仅采用常规碱性催化剂在混合溶剂中反应即可，该反应操作简单，工艺安全性高，生产成本较低，对环境污染较小，尤其是反应收率较高，产物纯度高，从而适合工业化生产。具体实施方式（实施例1）本实施例的氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）的合成方法具体如下：向反应釜中依次加入20.6g的4-硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺（0.1mol）、17.7g的4-羟基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺（0.1mol）、20.7g的碳酸钾（0.15mol）、20mL的甲苯以及40mL的DMF，搅拌升温至回流，反应至完全。反应结束后，将反应体系降至室温（20±5℃），然后搅拌下加入到水中，过滤，滤饼用60mL乙醇重结晶，得到30.3g的氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺），收率为90.2%，纯度为99.6%（HPLC）。（实施例2～实施例5）各实施例的合成方法与实施例1基本相同，不同之处见表1。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5碳酸钾20.7g（0.15mol）20.7g（0.15mol）20.7g（0.15mol）13.8g（0.10mol）27.6g（0.2mol）甲苯20mL20mL20mL20mL20mLDMF40mL30mL50mL40mL40mL产物重量30.3g29.5g28.6g29.4g30.5g收率90.2%87.8%85.1%87.5%90.8%纯度99.6%99.6%99.5%99.6%99.7%（对比例1～对比例4）参照实施例1的方法，分别以甲苯、二甲苯、DMF、DMAc单独作为溶剂，结果均无法得到目标产物氧代-双（N-甲基邻苯二甲酰亚胺）。当前第1页1 2 3