[发明专利]烷基取代脂环二酐化合物及由其制备的聚酰亚胺

权利要求书

1.式I所示化合物，

(式I)

所述式I结构通式中，R₁为-H或-CH₃；R₂为-H或通式为-C_mH_2m+1的烷基取代基，m为1～16。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述m为1～10。

3.一种制备权利要求1或2所述化合物的方法，包括如下步骤：在一氧化氮气体的催化作用下，将4-烷基取代苯乙烯与烷基取代顺丁烯二酸酐在阻聚剂存在的条件下进行反应，反应完毕后降温加入乙腈溶解，溶解完毕后再加入甲苯，冷却析出得到权利要求1或2所述化合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述4-烷基取代苯乙烯选自苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-异丁基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-戊基苯乙烯、4-己基苯乙烯、4-庚基苯乙烯、4-辛基苯乙烯、4-壬基苯乙烯、4-癸基苯乙烯、4-十一烷基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、4-十三烷基苯乙烯、4-十四烷基苯乙烯、4-十五烷基苯乙烯和4-十六烷基苯乙烯中的至少一种，优选4-甲基苯乙烯；

所述烷基取代顺丁烯二酸酐选自顺丁烯二酸酐、马来酸酐、甲基顺丁烯二酸酐中的至少一种，优选顺丁烯二酸酐；

所述阻聚剂为酚类化合物，所述酚类化合物选自对苯二酚、间苯二酚、2-甲基对苯二酚、2，5-二甲基对苯二酚、2，5-二特丁基对苯二酚和2，5-二叔丁基对苯二酚中的至少一种，优选2，5-二叔丁基对苯二酚；

所述4-烷基取代苯乙烯、所述烷基取代顺丁烯二酸酐与所述阻聚剂的投料摩尔比为1～2.5∶1∶0.0005～0.005，优选1.5～2.0∶1∶0.001～0.002；

所述反应步骤中，温度为70℃～150℃，优选90～125℃，时间为5～20小时，优选10～15小时。

5.式III所示聚酰亚胺，

(式III)

所述式III结构通式中，R₁为-H或-CH₃；R₂为氢或通式为-C_mH_2m+1的烷基取代基，其中m为1～16的整数；R₃为-O-、n为1～100的整数。

6.根据权利要求5所述的化合物，其特征在于：所述m为1～10的整数，n为10～50的整数。

7.一种制备权利要求5或6所述化合物的方法，包括如下步骤：将权利要求1或2所述化合物与式II所示二胺化合物于溶剂中先进行聚合反应，反应完毕后再加入乙酸酐和吡啶于所述溶剂中进行化学亚胺化反应，反应完毕得到所述权利要求5或6所述化合物；

(式II)

所述式II结构通式中，R₃为-O-、

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述式II所示二胺化合物选自4，4’-二氨基二苯醚、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷中的至少一种；

所述溶剂选自间甲酚、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环戊酮、环己酮、四氢呋喃和1，2-二氯乙烷中的至少一种，优选N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基乙酰胺中的至少一种；

所述式II所示二胺化合物、式I所述二酐化合物与所述乙酸酐的投料摩尔比为1-1.05∶1∶1-10，优选1-1.02∶1∶1-5，更优选1∶1∶5；所述乙酸酐与所述吡啶的投料摩尔比为1∶1；

所述式I所述二酐化合物与式II所示二胺化合物的质量之和在反应体系中的质量百分比浓度为5-30％，优选15-20％，更优选20％；

所述聚合反应步骤中，温度为0-50℃，优选25-30℃，时间为5-30小时，优选15-20小时，更优选24小时；所述化学亚胺化反应步骤中，温度为0-50℃，优选25-30℃，时间为5-30小时，优选15-24小时，更优选24小时。

9.权利要求5或6所述聚酰亚胺制备得到的膜。