[发明专利]一种含氮芳杂环二胺及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含氮芳杂环二胺及其制备方法；所述含氮芳杂环二胺具有式(III)所示的结构；式(III)中，X、Y、Z独立的选自C或N，且X、Y、Z中至少有两个为C；R0选自NH₂或与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用一步法制备得到上述特定结构的含氮芳杂环二胺，路线简洁、操作简便、反应高效(转化率高、选择性好)、后处理方便以及反应底物适用广谱，适用于工业化大量生产。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说，是涉及一种含氮芳杂环二胺及其制备方法。

背景技术

芳香二胺是一类重要的有机合成中间体。其中，含氮芳杂环二胺作为芳香二胺的重要一类，具有更广泛的应用前景。一方面，含氮芳杂环二胺可应用于染料制备、金属离子检测及作为树脂添加剂等领域；另一方面，以含氮芳杂环二胺为聚合单体所制备的聚酰亚胺及聚酰胺材料通常呈现出更好地耐高低温性能、耐化学性、极佳地力学性能以及粘结性能，优于传统的聚酰胺、聚酰亚胺及其他高分子材料，并广泛应用于微电子制造、功能防护及航空航天等关键领域。因此，含氮芳杂环二胺作为重要的化学中间体，其合成研究受到广泛关注。

但是，现有技术中合成含氮芳杂环二胺的方法普遍存在合成路线冗长、操作复杂，底物适用范围受限的缺点，同时合成芳杂环类型有限且单一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含氮芳杂环二胺及其制备方法，本发明提供的制备方法路线简洁、操作简便、反应高效(转化率高、选择性好)、后处理方便以及反应底物适用广谱，适用于工业化大量生产。

本发明提供了一种含氮芳杂环二胺，具有式(III)所示的结构：

式(III)中，X、Y、Z独立的选自C或N，且X、Y、Z中至少有两个为C；R0选自NH₂或

优选的，具体包括以下结构：

本发明还提供了一种上述技术方案所述的含氮芳杂环二胺的制备方法，包括以下步骤：

a)在惰性气氛下，将式(I)所示结构的化合物、式(II)所示结构的化合物、金属催化剂、碱金属化合物和溶剂混合，进行反应，得到含氮芳杂环二胺；

式(I)中，R1选自H、C1～C18的脂肪烃或C1～C18的芳香烃；

式(II)中，X、Y、Z独立的选自C或N，且X、Y、Z中至少有两个为C；R2选自Cl、Br、I、OH、OAc、OMs或OTf；R3选自Cl、Br、I、OH、OAc、OMs、OTf或NH₂。

优选的，步骤a)中所述金属催化剂选自金属钌化合物、金属铑化合物和金属钯化合物中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述碱金属化合物选自Cs₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃、NaHCO₃、Li₂CO₃、K₃PO₄和CsF中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述溶剂选自二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氧六环、甲苯、苯和水中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述式(I)所示结构的化合物、式(II)所示结构的化合物、金属催化剂和碱金属化合物的摩尔比为(1～3)：1：(0.01～0.2)：(5～20)。