[发明专利]具有侧链基团的二酸酐单体、聚酰亚胺以及其制备方法

权利要求书

1.一种具有侧链基团的二酸酐单体，其特征在于，所述具有侧链基团的二酸酐单体具有下列结构式：

R为一种具有至少一三级碳的碳氢化合物，且R基团包含芳香烃或脂环烃。

2.根据权利要求1所述的具有侧链基团的二酸酐单体，其特征在于，所述芳香烃包含苯、萘、蒽或菲，而所述脂环烃包含金刚烷、钻石烷。

3.根据权利要求1所述的具有侧链基团的二酸酐单体，其特征在于，所述R基团为α取代基的基团。

4.一种具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，所述具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法包括以下步骤：

（I）将溴化合物（a）、对苯二酚以及苯进行加热回流，以形成对苯二酚化合物（b）固体析出，

反应温度为80-85°C，反应时间为3-4天，

所述溴化合物（a）具有下列结构式：

所述对苯二酚化合物（b）具有下列结构式：

（II）将所述对苯二酚化合物（b）与4-硝基邻苯二甲腈进行加热反应，并利用甲醇水溶液作为沉淀剂，以形成双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c），

反应温度为75-80°C，反应时间为6-12小时，

所述双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c）具有下列结构式：

（III）将所述双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c）、氢氧化钾以及甲醇进行加热回流，以形成双（3,4-二羧基苯氧基）化合物（d）固体析出，

反应温度为70-85°C，反应时间为4-5天，

所述双（3,4-二羧基苯氧基）化合物（d）具有下列结构式：

；以及

（IV）将所述双（3,4-二羧基苯氧基）化合物（d）、冰醋酸以及无水醋酸酐进行脱水闭环反应，以形成二酸酐单体（e），

反应温度为130-140°C，反应时间为1-6小时，

所述二酸酐单体（e）具有下列结构式：

R为一种具有至少一三级碳的碳氢化合物，且R基团包含芳香烃或脂环烃。

5.根据权利要求4所述的具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，所述芳香烃包含苯、萘、蒽或菲，而所述脂环烃包含金刚烷、钻石烷。

6.根据权利要求4所述的具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，所述R基团为α取代基的基团。

7.根据权利要求4所述的具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，在将所述对苯二酚化合物（b）与所述4-硝基邻苯二甲腈进行加热反应之前，还包括以下步骤：

将所述对苯二酚化合物（b）、无水碳酸钾、甲苯以及二甲基甲酰胺进行加热回流，并利用共沸的方式将所述对苯二酚化合物（b）离子化成带负电阴离子形式存在，

所述共沸的温度为150-160°C，反应时间为4-5小时。

8.根据权利要求4所述的具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，形成所述对苯二酚化合物（b）固体之后，还包括以下步骤：

以热水清洗所述对苯二酚化合物（b）固体，

热水的温度为70-80°C；以及

将所述对苯二酚化合物（b）进行再结晶。

9.根据权利要求4所述的具有侧链基团的二酸酐单体的制备方法，其特征在于，形成所述双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c）之后，还包括以下步骤：

以蒸馏水清洗所述双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c）；以及

将所述双（3,4-二氰基苯氧基）化合物（c）进行再结晶。

10.一种具有侧链基团的聚酰亚胺化合物，其特征在于，所述具有侧链基团的聚酰亚胺化合物具有下列结构式：

R为一种具有至少一三级碳的碳氢化合物，且R基团包含芳香烃或脂环烃，

R’为选自下列基团所组成的群组的基团：

以及

11.根据权利要求10所述的具有侧链基团的聚酰亚胺化合物，其特征在于，所述芳香烃包含苯、萘、蒽或菲，而所述脂环烃包含金刚烷、钻石烷。