帶水器的50mL三口瓶中。機械攪拌,氮氣保護下,油浴加熱到共沸脫水劑開 始回流,保持回流3小時除去反應中產生的水,然后將多余的甲苯蒸出,再在170°C條件下反 應6小時,體系黏稠,得到粗產物。將粗產物倒入的水中,粉碎、過濾;用蒸餾水煮沸5次,再用 乙醇煮沸5次,在真空烘箱中60°C烘干,即得PES-I-70,質量為4.91g。
[0027] 實施例3:合成含咔唑衍生物聚芳醚砜PES-Cz-70
[0028] 將含碘聚芳醚砜PES-I-701g、3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑1.4460g、氧化亞銅 0. 2951g、N,N-二甲基乙酰胺25mL放入50mL三口瓶中,磁力攪拌,在氮氣氛圍下升溫至170 °C,反應60小時。稍冷后,用砂芯過濾,濾液倒入大量水中,即有白色聚合物析出,粉碎,過 濾,用蒸餾水煮沸,在真空烘箱中60°C烘干,得到PES-Cz-70,質量為1.32g。
[0029] 實施例4:合成80%摩爾含量的含碘聚芳醚砜PES-I-80
[0030]方法同實施例1,將4-碘苯基對苯二酚投料改為8. Ommol,六氟雙酚A投料改為 2. Ommol,其他條件不變。即可得到PES-I-80。
[0031] 實施例5:合成含咔唑衍生物聚芳醚砜PES-Cz-80
[0032] 方法同實施例2,將含碘聚醚砜PES-I-70改為PES-I-80,投料lg,3,6-二(三苯基) 甲基-9-氫咔唑投料改為1.4729g,氧化亞銅投料改為0.3233g,其他條件不變。即可得到 PES-Cz-80〇
[0033] 實施例6:合成90%摩爾含量的含碘聚芳醚砜PES-I-90
[0034] 方法同實施例1,將4-碘苯基對苯二酚投料改為9. Ommol,六氟雙酚A投料改為 1. Ommol,其他條件不變。即可得到PES-I-90。
[0035] 實施例7:合成含咔唑衍生物聚芳醚砜PES-Cz-90
[0036] 方法同實施例2,將含碘聚醚砜PES-I-70改為PES-I-90,投料lg,3,6-二(三苯基) 甲基-9-氫咔唑投料改為1.4793g,氧化亞銅投料改為0.3247g,其他條件不變。即可得到 PES-Cz-90〇
[0037] 實施例8:合成100%摩爾含量的含碘聚芳醚砜PES-I-100
[0038] 方法同實施例1,將4-碘苯基對苯二酚投料改為10.0 mmol,六氟雙酚A投料改為 Ommol,其他條件不變。即可得到PES-I-100。
[0039] 實施例9:合成含咔唑衍生物聚芳醚砜PES-Cz-100
[0040] 方法同實施例2,將含碘聚醚砜PES-I-70改為PES-I-100,投料lg,3,6-二(三苯基) 甲基-9-氫咔唑投料改為1.4861g,氧化亞銅投料改為0.3262g,其他條件不變。即可得到 PES-Cz-100〇
[0041] 實施例10:其他含碘聚芳醚的制備
[0042] 在實施例2、4、6、8中,用4,4'_二氟二苯甲酮代替4,4'_二氟二苯砜;用對苯二酚、 4,4'_聯苯二酚、4,4'_二羥基二苯砜、4,4'_二羥基二苯甲酮、雙酚A代替六氟雙酚A同樣可 以制得相應的含碘聚芳醚。
[0043]實施例11:其他含咔唑衍生物聚芳醚的制備
[0044]方法同實施例3,將含碘聚醚砜PES-I-70改為實施例10制備的含碘聚芳醚,用量仍 為lg,其中含碘聚芳醚、3,6_二(三苯基)甲基-9-氫咔唑、氧化亞銅的摩爾比為1:1.2:1.2, 其他條件不變,同樣可制備相應的含咔唑衍生物聚芳醚。
【主權項】
1. 含3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基的聚芳醚,其結構式如下所示:2. 權利要求1所述的含3,6_二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基的聚芳醚的制備方 法,其步驟如下: (1) 含碘聚芳醚的制備:以4-碘苯基對苯二酚、雙氟單體和雙酚單體為反應物,無水碳 酸鉀為成鹽劑,環丁砜為溶劑,甲苯為共沸脫水劑;將反應物、成鹽劑、溶劑和共沸脫水劑加 入到具有機械攪拌的三口瓶中,油浴加熱到共沸脫水劑開始回流,保持回流3~5小時除去 反應中產生的水,然后將多余的共沸脫水劑蒸出,再在165~200°C條件下反應3~8小時,得 到粗產物;其中4-碘苯基對苯二酚、雙酚單體、雙氟單體、無水碳酸鉀的摩爾比為m: (Ι-m): 1:1.1~1.2,其中0〈m < 1,溶劑質量為所有反應物質量的2.5~3倍,共沸脫水劑的用量為溶 劑體積的20%~30% ;雙氟單體為4,4 二氟二苯砜或4,4 二氟二苯甲酮,雙酸單體為六 氟雙酚A、對苯二酚、4,4 聯苯二酚、4,4 二羥基二苯砜、4,4 二羥基二苯甲酮或雙酚A; 其次,將粗產物倒入水中,粉碎、過濾;過濾產物用蒸餾水煮沸5~6次,再用乙醇煮沸5~6 次,烘干即得含碘聚芳醚; (2) 含3,6_二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基聚芳醚的制備:以含碘聚芳醚、3,6_二(三苯 基)甲基-9-氫咔唑單體為反應物,Cu 20為催化劑,N,N-二甲基乙酰胺或1,1,2,2_四氯乙烷 為溶劑,其中含碘聚芳醚、3,6_二(三苯基)甲基-9-氫咔唑單體、Cu 20的摩爾比為1.0:1.0~ 1.5:1.0~1.5,溶劑用量為lg含碘聚芳醚加溶劑10~30mL;在惰性氣體氛圍下升溫至165~ 180°C,反應48~72小時后,用砂芯過濾,濾液倒入大量水或乙醇中,即有白色聚合物析出, 聚合物粉碎、過濾、用蒸餾水煮沸、烘干,得到含3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基的聚芳 醚。3.如權利要求2所述的含3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基的聚芳醚的制備方法,其 特征在于:3,6_二(三苯基)甲基-9-氫咔唑單體的制備是以鄰二氯苯為溶劑,將咔唑和三苯 基氯甲烷溶解在其中,磁力攪拌,在惰性氣保護下升溫至180~210°C,反應7~10個小時后 冷卻至室溫,抽濾,固體用丙酮洗滌后,再用N,N二甲基乙酰胺重結晶,真空條件下烘干得到 3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑白色粉末;其中咔唑、三苯基氯甲烷、鄰二氯苯的摩爾比為 1.0:2.0~2.1:0.50~5.0〇
【專利摘要】一種含3,6-二(三苯基)甲基-9-氫咔唑側基的聚芳醚及其制備方法,屬于高分子材料及其制備技術領域。本發明制備的新型含咔唑衍生物聚芳醚由于含有六苯環大共軛結構,因此在光電材料方面有很大應用前景;且該六苯環在側基上,可以通過磺化制備質子交換膜,在燃料電池方向也有很大應用潛力;由于六苯咔唑是一個很大的剛性基團,可以提高聚芳醚的選擇性,故該發明制備的聚合物在分離方面也有較大的應用價值。
【IPC分類】C08G65/48, C07D209/86, C08G65/40
【公開號】CN105440279
【申請號】CN201610038094
【發明人】姜振華, 韓小崔, 龐金輝, 劉貝, 林黎明, 謝韞吉, 陳崢
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月21日