[发明专利]一种双醚双酞酰亚胺的制备方法

说明书

本发明提供了一种双醚双酞酰亚胺的制备方法，所述方法包括如下步骤：1)有机双酚类化合物和强碱在非水溶性烃类溶剂下生成双酚盐；2)生成的双酚盐和取代单酞酰亚胺在冠醚/过二硫酸盐复合催化体系下反应，冠醚同时作为第二溶剂，反应生成双醚双酞酰亚胺混合物，经分离后得到产物双醚双酞酰亚胺。采用本发明制备双醚双酞酰亚胺，具有反应温度低、收率高、产物纯净、产生废水少且后处理简易等优点。

技术领域

本发明涉及酰亚胺合成技术领域，具体涉及双醚双酞酰亚胺合成技术领域。

背景技术

聚酰亚胺是一种耐高温工程塑料，具有优良的耐热性、耐溶剂性、电绝缘性以及良好的力学性能和加工性能，在耐高温薄膜、电子工程、航空航天、电力系统等应用领域具有举足轻重的地位。

双醚双酞酰亚胺作为聚酰亚胺的重要生产原料之一，其品质直接影响聚合物产物的性能，其合成方法的选择也会影响聚合物产物的成本及竞争力。因双酚盐本身的反应活性较低，传统的双醚双酞酰亚胺的制备方法主要是在160～200℃的高温下通过双酚盐和取代的单酞酰亚胺在高沸点极性溶剂，如N,N’-二甲基乙酰胺(DMAc,沸点166℃)、二甲基亚砜(DMSO,沸点189℃)、N-甲基吡咯烷酮(NMP,沸点203℃)等溶剂中发生亲核反应，生成双醚产物。然而，此法存在一些明显的缺点，例如：极性溶剂并不能够通过水洗完全去除，最终产物中会残留溶剂杂质，影响后续反应的进行以及收率；部分该类极性溶剂在反应温度较高时存在自分解的风险；采用此类溶剂的生产工艺产生三废较多且难以处理。

US5235019采用包括冠醚在内的大环化合物作为催化剂制备聚砜类聚合物，取得了一定的效果。但该文献介绍的方法依然没有完全避免采用二氯苯(沸点180.4℃)在内的高沸点有机溶剂，且反应的温度也比较高(180℃下反应20小时)。

CN200410065695.8报道了一种二酐单体的合成方法，该专利采用高沸点极性溶剂如二甲基亚砜和N,N’-二甲基乙酰胺等，以烷基溴化物、氧化铜等为催化剂合成中间产物双醚双酞酰亚胺，该法虽然通过采用催化剂降低了反应温度(75～100℃)，但是反应时间较长(15～48h)，不利于生产效率的提高，且仍使用高沸点溶剂。

CN201510021834报道了一种以双酚A、氯代苯酐为原料，使用三氯甲苯(沸点219℃)、二甲基亚砜等高沸点溶剂在三苯基磷、醋酸铜等催化剂催化下合成双酚A二醚二酐的方法。该法需要在极高的溶剂回流温度下(高至220℃)反应，获得的产物收率不高(约70～80％)。

因此，亟需一种合成双醚双酞酰亚胺的新方法，以解决现有方法存在的反应温度高、反应时间长、收率不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双醚双酞酰亚胺的制备方法，以替代目前广泛采用的高沸点极性溶剂法，解决其带来的不利因素。本发明通过选择适宜的组合催化剂体系，使生成双醚双酞酰亚胺的反应能够在更低的温度下进行，从而也使该反应可以选用较低沸点的非极性溶剂，便于产物的分离与纯化，并提高收率，同时远高于催化剂用量的冠醚可以同时兼作第二步反应的溶剂。

为实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下，具体包括以下步骤：

1)有机双酚类化合物和强碱在烃类溶剂下生成双酚盐；

2)生成的双酚盐和取代单酞酰亚胺在冠醚及过二硫酸盐复合催化体系下反应，冠醚同时作为第二溶剂，反应生成双醚双酞酰亚胺混合物，后处理得到产物双醚双酞酰亚胺。

上述步骤中，步骤1)仍采用传统低沸点非极性烃类溶剂，步骤2)不采用传统的高沸点极性溶剂，而是以步骤1)未蒸除的溶剂和/或冠醚作为反应体系的溶剂。

本发明中，步骤1)所述的有机双酚类化合物是对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚S、双酚F、二羟基二苯酮、二羟基二苯醚、二羟基联苯、六氟双酚A、四溴双酚A、二羟基萘中的一种或多种。