專利名稱：一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法，特別是涉及一種3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷的制備方法。
背景技術：
烷基取代芳香族二元胺是制備耐高溫聚酰亞胺樹脂、耐高溫多官能縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、液晶取向排列劑、低吸水性碳纖維增強先進復合材料基體樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、高抗沖擊環(huán)氧樹脂固化劑、聚氨酯擴鏈劑、電子元器件封裝材料、電氣絕緣材料、超大規(guī)模集成電路鈍化涂層和α粒子阻擋層涂覆材料以及印制電子線路板基材基體樹脂或膠粘劑的重要原材料。
日本專利昭63-284150公開了一種3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯甲烷的制備方法，其主要特征在于鄰甲苯胺和福爾馬林在硫化物或硫氫化物存在下進行縮合反應，然后再用水合肼處理反應液，得到3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯甲烷，化學方程式如下 日本專利昭61-98727公開了一種3，3’，5，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲烷的制備方法，其主要特征在于以1，4-二氧六環(huán)為溶劑，2，6-二乙基苯胺和甲醛在90℃的酸性條件下反應得到3，3’，5，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲烷，化學方程式如下 該方法采用1，4-二氧六環(huán)為溶劑，不僅增加了成本，而且有機溶劑對人體健康構成威脅，三廢嚴重，處理難度大，費用高。
3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二苯甲烷分子結構中有兩個甲基、3，3’，5，5’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲烷分子結構中有四個乙基。這些烷基取代基對其鄰位的氨基具有一定的空間位阻效應，影響氨基的活性，取代基體積越大，空間位阻效應越顯著；另外，烷基取代基的存在，還可改善由上述二胺制備的聚合物的一些性能，如介電性能、光學性能和耐潮濕性能等。
在芳香族二胺的苯環(huán)結構中引入大體積的烷基取代基，將更加有利于提高其相應聚合物的耐潮濕性和光學透明性、降低介電常數和介電損耗等。另外，在用作環(huán)氧樹脂固化劑時，可提高整個體系的貯存穩(wěn)定性；在用作聚酰亞胺液晶取向排列劑時，有利于提高液晶取向的預傾角。
異丙基取代基比甲基、乙基的體積更大，由此產生的空間位阻效應越顯著，其對應聚合物的介電性能、耐潮濕性和光學透明性將更好。因此，分子結構中含有異丙基取代基的芳香族二胺將具有更好的綜合性能。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法，以彌補現有技術的不足或缺陷，滿足生產和生活的需要。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法，包括如下步驟(1)摩爾比為1∶2.0～2.8的甲醛和2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)，以水為溶劑，在酸性催化劑的作用下，于30℃～60℃下反應3～10小時后，加熱升溫至90℃～100℃，并在90℃～100℃反應4～10小時，其中，2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)與酸性催化劑的摩爾比為1∶1.0～3.0；2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)與水的重量比為1∶2.0～6.0；(2)將步驟(1)的到的溶液冷卻至0℃～10℃，滴加堿性水溶液，析出產物，過濾，水洗，烘干，醇類溶劑浸泡，過濾，干燥，得到3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)。
作為優(yōu)選的技術方案所述的酸性催化劑為氫溴酸、鹽酸、硫酸、磷酸中的一種或幾種，優(yōu)選鹽酸。
步驟(2)中所述的堿性水溶液中的堿為氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣中的一種或幾種。優(yōu)選氫氧化鈉水溶液。
所述的醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇中的一種或幾種。優(yōu)選乙醇。
步驟(2)中是用醇類溶劑跑洗的方法制得高純度的3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)。
本發(fā)明的化學反應方程式如下
本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明的制備方法是生產3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)的工業(yè)方法；(2)本發(fā)明操作步驟簡單，在同一反應釜內即可完成合成制備工藝過程；(3)反應以水為溶劑，來源方便，成本較低，三廢少，處理容易，工作環(huán)境較好；(4)產品質量好，得率較高，3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)的純度達99％，得率96％。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。
實施例1將35.4克(0.2摩爾)2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)和141.6克水放入圓底燒瓶中，室溫下攪拌，加入39.5克37％的鹽酸水溶液，于30℃下攪拌1.0小時后，開始滴加7.4克38.5％的甲醛水溶液，1小時內滴完。在50℃～60℃溫度范圍內反應6小時后，逐漸提高反應溫度，升至90℃～100℃，在90℃～100℃溫度范圍內反應8小時后，冷卻反應液至10℃，滴加10％的氫氧化鈉水溶液240克，析出大量固體產物，過濾、水洗、烘干，再用乙醇浸泡、過濾、干燥，得到3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)，根據甲醛的投料量和產物量測定，得率96％(純度99％)。
實施例2將35.4克(0.2摩爾)2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)和212.4克水放入圓底燒瓶中，室溫下攪拌，加入59.3克37％的鹽酸水溶液，于30℃下攪拌1.5小時后，開始滴加6.6克38.5％的甲醛水溶液，1小時內滴完。在50℃～60℃溫度范圍內反應4小時后，逐漸提高反應溫度，升至90℃～100℃，在90℃～100℃溫度范圍內反應6小時后，冷卻反應液至5℃，滴加10％的氫氧化鉀水溶液448克，析出大量固體產物，過濾、水洗、烘干，再用甲氧基乙醇浸泡、過濾、干燥，得到3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)，根據甲醛的投料量和產物量測定，得率86％(純度96％)。
實施例3將35.4克(0.2摩爾)2，6-二異丙基苯胺(26DIPA)和212.4克水放入圓底燒瓶中，室溫下攪拌，加入98.0克20％的硫酸水溶液，于30℃下攪拌1.5小時后，開始滴加7.4克38.5％的甲醛水溶液，1小時內滴完。在50℃～60℃溫度范圍內反應3小時后，逐漸提高反應溫度，升至90℃～100℃，在90℃～100℃溫度范圍內反應10小時后，冷卻反應液至0℃，滴加10％的氫氧化鈉水溶液300克，析出大量固體產物，過濾、水洗、烘干，再用甲氧基乙醇浸泡、過濾、干燥，得到3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷(3355TIPDDM)，根據甲醛的投料量和產物量測定，得率85％(純度94％)。
權利要求
1.一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)摩爾比為1∶2.0～2.8的甲醛和2，6-二異丙基苯胺，以水為溶劑，在酸性催化劑的作用下，于30℃～60℃下反應3～10小時后，加熱升溫至90℃～100℃，并在90℃～100℃反應4～10小時，其中，2，6-二異丙基苯胺與酸性催化劑的摩爾比為1∶1.0～3.0；2，6-二異丙基苯胺與水的重量比為1∶2.0～6.0；(2)將步驟(1)的到的溶液冷卻至0℃～10℃，滴加堿性水溶液，析出產物，過濾，水洗，烘干，醇類溶劑浸泡，過濾，干燥，得到3，3’，5，5’-四異丙基-4，4’-二氨基二苯甲烷。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的酸性催化劑為氫溴酸、鹽酸、硫酸、磷酸中的一種或幾種。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述的酸性催化劑是鹽酸。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的堿性水溶液中的堿為氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣中的一種或幾種。
5.根據權利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的堿性水溶液中的堿是氫氧化鈉。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的醇類溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇中的一種或幾種。
7.根據權利要求1或6所述的制備方法，其特征在于，所述的醇類溶劑是乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烷基取代芳香族二元胺的制備方法，包括如下步驟(1)摩爾比為1∶2.0～2.8的甲醛和2，6－二異丙基苯胺，以水為溶劑，在酸性催化劑的作用下，于30℃～60℃下反應3～10小時后，加熱升溫至90℃～100℃，并在90℃～100℃反應4～10小時；(2)將步驟(1)得到的溶液冷卻至0℃～10℃，滴加堿性水溶液，析出產物，過濾，水洗，烘干，醇類溶劑浸泡，過濾，干燥，得到3，3’，5，5’－四異丙基－4，4’－二氨基二苯甲烷。本發(fā)明的制備方法是工業(yè)方法；操作步驟簡單，在同一反應釜內即可完成合成制備工藝過程；水為溶劑，來源方便，成本較低，三廢少，處理容易，工作環(huán)境較好；產品質量好，得率較高。
文檔編號C07C211/50GK1919829SQ20061011607
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月15日 優(yōu)先權日2006年9月15日
發(fā)明者虞鑫海, 趙炯心, 徐永芬 申請人:東華大學