专利名称：侧链型咪唑基联苯胺的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种芳香二胺单体的制备方法，尤其涉及一种侧链型咪唑基联苯胺单体的制备方法。
背景技术：
含咪唑基芳香二胺是一类重要的功能单体，用于聚酰亚胺、聚酰胺等高性能聚合物的制备。公开号为CN101200822A的中国发明专利中报道了含咪唑基的聚酰亚胺纤维比相应的不含咪唑基的聚酰亚胺纤维具有更高的机械性能和耐热性能。文献J.Membr.Sc1.2009, 326，708-713报道说，在磺化聚酰亚胺的结构中引入咪唑基可以显著地提高质子交换膜的抗自由基氧化性。此外，咪唑基作为一类功能性基团可以赋予聚合物拥有更多的特殊性能，例如阻燃性、界面粘结性等。目前，实际使用的含咪唑基二胺的种类极少，市售的含咪唑基二胺单体的化学结构如下:
权利要求
1.一种侧链型咪唑基联苯胺，其结构通式如下:
2.一种制备如权利要求1所述的侧链型咪唑基联苯胺的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)在氮气保护下，将二羟基联苯胺，齒代苯甲氰，无水碳酸盐，有机溶剂和芳烃混合，将混合物加热至100 200°C反应5 40小时，冷却，倒入水中并抽滤，固体部分用水反复洗涤，真空干燥，得到双(氰基苯氧基)联苯胺； 其中，所述二羟基联苯胺、卤代苯甲氰、无水碳酸盐的摩尔比为1:1:1 1: 1:5，有机溶剂和芳烃的体积比为1:1 1:8，固含量为10 80w/v% ； (2)在氮气保护下，将双(氰基苯氧基)联苯胺，硫酸溶液混合，加热至50 10(TC反应10 60小时，冷却，倒入水中并抽滤；固体部分用碱性溶液溶解,抽滤,收集滤液并调节pH至I 4，再次抽滤，固体部分真空干燥，得到双(羧基苯氧基)联苯胺； 其中，硫酸溶液中硫酸的质量分数为40wt% 98wt%，双(氰基苯氧基)联苯胺的固含量为5w% 30wt%, (3)在氮气保护下，将多聚磷酸，五氧化二磷，双(羧基苯氧基)联苯胺，邻二氨基化合物混合，在140°C 200°C反应20 80小时，冷却，倒入碎冰中，抽滤，固体部分用碱性溶液洗涤至中性，真空干燥，得到侧链型咪唑基联苯胺； 其中，所述邻二氨基化合物为邻苯二胺或1，8-萘二胺； 所述双(羧基苯氧基)联苯胺、邻二氨基化合物的摩尔比为1:2 1:4，多聚磷酸中五氧化二磷的质量浓度为60wt% 90wt%，双(羧基苯氧基)联苯胺、邻二氨基化合物在多聚磷酸中的总固含量为5wt% 50wt%。
3.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述二羟基联苯胺为:2，2’ - 二羟基联苯胺或3，3’ - 二羟基联苯胺。
4.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述的有机溶剂为:N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲亚砜。
5.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述的无水碳酸盐为:无水碳酸钾、无水碳酸钠或无水碳酸铯。
6.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述的芳烃为:苯、甲苯或二甲苯。
7.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述的卤代苯甲氰为:对氟苯甲氰、间氟苯甲氰、邻氟苯甲氰、对氯苯甲氰、间氯苯甲氰、邻氯苯甲氰、对溴苯甲氰、间溴苯甲氰或邻溴苯甲氰。
8.根据权利要求2的制备方法，其特征在于，步骤(2)或(3)中中所述的碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、或三乙胺溶液。
9.如权利要求1所述的侧链型咪唑基联苯胺在制备聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、或聚醚胺中的应用。
10.一种由如权利要求1所述的侧链型咪唑基联苯胺制备得到的侧链型咪唑基磺化聚酰亚胺质子 交换膜。
全文摘要
本发明公开了一种侧链型咪唑基联苯胺及其制备方法。该制备方法以二羟基联苯胺为原料，经过成醚接枝，酸化水解，缩合成环三步反应，从而制得所述侧链型咪唑基联苯胺。该本发明所述的这类二胺单体的咪唑基接在离主链较远的侧链上，因此可以有效地改善聚合物的性能，特别是改善磺化聚酰亚胺的抗自由基氧化稳定性和水解稳定性。本发明的侧链型咪唑基联苯胺还可以作为合成聚酰亚胺，聚酰胺，聚氨酯，聚醚胺等聚合物的原料，在高性能纤维以及燃料电池方面具有广泛的应用前景。
文档编号H01M2/16GK103204847SQ20131011384
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者房建华, 李威, 郭晓霞 申请人:上海交通大学