專利名稱：一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法
技術領域：
本發明屬于芳香族二胺的制備領域，特別涉及一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法。
背景技術：
芳香族二胺在合成高性能聚合物等領域已得到廣泛應用，例如聚苯并咪唑 (PBI)、聚對苯撐苯并雙噁唑(PBO)、聚對苯撐苯并雙噻唑(PBT)、改性聚酰胺(PA)、聚酰亞胺(PI)等，含咪唑環的聚合物的性能突出，如耐高溫、高強高模、抗酸、耐堿等。 PBI (polybenzimidazole)是含咪唑環的聚合物中研究得較早、工業化較為成熟的一類聚合物，它是美國空軍材料研究所(AFML)和宇航局(NASA)于1961年共同研發成功，由塞拉尼斯公司在1983年成功完成工業化生產的高性能新型高分子材料。國內外對高性能聚合物改性技術的研發一直比較重視，含雙咪唑環的芳香族二胺在聚酰亞胺改性方面大有用武之地。目前國內外已經合成了數十種能參與聚酰亞胺聚合的二胺單體，應用于航空航天以及微電子技術領域。關于含雙咪唑環的芳香族二胺的制備方法，國內外鮮有報道。印度化學月報用對苯二甲酰氯和2-硝基苯胺反應，制備出2，2’ -對苯基-雙苯并咪唑。
權利要求
1.一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，包括(1)將原料4-硝基鄰苯二胺和芳香族酰氯加入到反應溶劑中，得混合物，以5°C/min 的速度升溫至130 2101，在N2保護下攪拌反應2 7h，反應結束后，冷卻到室溫，將所述混合物倒入水浴中，水洗抽濾得化合物粗品，然后將所得化合物粗品重結晶，烘干，得到含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物；(2)將上述的含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物按照濃度為2 10wt%加入到無水乙醇中，在5 10% Pd/C的催化作用下升溫到40 100°C滴加85襯％的水合胼還原，反應 2 7h，冷卻到室溫，抽濾得濾液，將所得濾液濃縮，然后加入去離子水，待沉淀完全后再抽濾得濾渣，將所得濾渣烘干，得到的含雙咪唑環的芳香族二胺。
2.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述的芳香族酰氯為對苯二甲酰氯、2-羥基對苯二甲酰氯、2，5_ 二羥基對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、3-羥基間苯二甲酰氯、2，5_ 二羥基間苯二甲酰氯中的一種。
3.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述的4-硝基鄰苯二胺與芳香族酰氯的摩爾比為1.90 2. 10，混合物中4-硝基鄰苯二胺和芳香族酰氯的總含量為10 25wt%。
4.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述的反應溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一種。
5.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(1)所述的重結晶的操作過程為將所述的化合物粗品加入到二甲基乙酰胺中，在60 150°C下進行重結晶，抽濾烘干即可。
6.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(1)所得的含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物如式(I)所示。其中Ar為
7.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族胺的合成方法，其特征在于步驟(1)和(2)中所述的烘干為用真空烘箱烘干。
8.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族胺的合成方法，其特征在于步驟(2)所述的85wt%水合胼的用量與含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物的摩爾比為6 25。
9.根據權利要求1所述的一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，其特征在于步驟(2)所得的含雙咪唑環的芳香族二胺如式(II)所示。
全文摘要
本發明涉及一種含雙咪唑環的芳香族二胺的合成方法，包括(1)以4-硝基鄰苯二胺和芳香族酰氯為原料，經縮合、環化、脫水一鍋法合成含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物；(2)將上述的含雙咪唑環的芳香族二硝基化合物在催化劑作用下經水合肼還原為含雙咪唑環的芳香族二胺。本發明的合成方法生產效率高，合成路線短，制備工藝簡單。
文檔編號C07D235/20GK102219747SQ20111009965
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月20日 優先權日2011年4月20日
發明者劉俊鵬, 夏清明, 張清華, 許千, 陳大俊 申請人:東華大學