[发明专利]含碳硼烷结构的二胺单体、二酐单体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含碳硼烷结构的二胺单体，其特征在于，所述含碳硼烷结构的二胺单体具有如式I-V中任一者所示的结构：

其中，a、b均为0～2，R₁选自下列结构中的任意一种：

R₂选自下列结构中的任意一种：

R₃选自下列结构中的任意一种：

2.一种含碳硼烷结构的二胺单体的制备方法，其特征在于包括：

(1)使包含十硼烷、乙腈和第一溶剂的第一均匀混合反应体系于80～120℃进行加成反应3～6h，制得十硼烷与乙腈的络合物；

(2)使包含所述十硼烷与乙腈的络合物、炔基化合物、硝酸银和第二溶剂的第二均匀混合反应体系于80～120℃反应3～8h，再经后处理制得含碳硼烷结构的化合物；

(3)使包含所述含碳硼烷结构的化合物、浓硝酸和浓硫酸的第三均匀混合反应体系于0～60℃进行硝化反应4～10h，制得含碳硼烷结构的硝基化合物；

(4)使包含所述含碳硼烷结构的硝基化合物、还原剂、氯化铵、乙醇和水的第四均匀混合反应体系于80～120℃进行还原反应1～5h，再经后处理获得含碳硼烷结构的二胺单体，其中所述二胺单体具有如式I-式Ⅱ中任一者所示的结构：

其中，a、b均为0～2，R₁选自下列结构中的任意一种：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述十硼烷与乙腈的摩尔比为0.1～1:1；优选的，步骤(1)中所述第一溶剂包括甲苯；

和/或，步骤(2)中所述十硼烷与乙腈的络合物、硝酸银、炔基化合物的摩尔比为(0.5～2):(0.05～0.2):1；优选的，所述炔基化合物为包含所述R₁结构的化合物；优选的，步骤(2)中所述第二溶剂包括甲苯；

优选的，步骤(2)中所述后处理包括：对反应所获混合物进行浓缩、洗涤和重结晶处理；

和/或，步骤(3)中所述浓硝酸与浓硫酸的体积比为0.1～1:1；

和/或，步骤(4)中所述含碳硼烷结构的硝基化合物、还原剂与氯化铵的摩尔比为1:(1～5):(1～8)；优选的，步骤(4)中所述乙醇与水的体积比为1～5:1；优选的，步骤(4)中所述还原剂包括铁粉。

4.一种含碳硼烷结构的二胺单体的制备方法，其特征在于包括：

(1)使包含十硼烷、乙腈和第一溶剂的第一混合反应体系于80～120℃进行加成反应3～6h，制得十硼烷与乙腈的络合物；

(2)使包含含炔基二胺单体、二碳酸二叔丁酯和第二溶剂的第二混合反应体系于25～50℃反应4～10h，制得叔丁氧羰基保护的含炔基二胺单体；

(3)使包含所述叔丁氧羰基保护的含炔基二胺单体、十硼烷与乙腈的络合物、硝酸银和第一溶剂的第三混合反应体系于80～120℃反应3～8h，再经后处理制得含碳硼烷结构的化合物；

(4)使包含所述含碳硼烷结构的化合物、第二溶剂和三氟乙酸的第四混合反应体系于室温反应0.5～3h，获得含碳硼烷结构的二胺单体，其中所述二胺单体具有如式Ⅲ-Ⅴ中任一者所示的结构：

其中，R₂选自下列结构中的任意一种：

R₃选自下列结构中的任意一种：