專利名稱：4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨及其制備與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨(簡稱ABAA)及其制備和其作為單體在制備PBO和改性PBO纖維中的應(yīng)用。背景技術(shù)：
關(guān)于PBO的AB型單體，早在1990年曾有過4-(5-氨基-6-羥基-2-苯并噁唑基) 苯甲酸(ABA)的合成及其在PPA溶劑中均聚反應(yīng)制備PBO樹脂的研究(Polymer preprints, 1990，31 (2) ,681-682)，見式(I)和式(2)
權(quán)利要求
1.4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨，其結(jié)構(gòu)如式(I)所示
2.一種制備如權(quán)利要求I所述的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟(I)以式(II)所示的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸或者式(III)所示的4- (5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸羧胺鹽為原料，在水溶劑中與氨充分反應(yīng)， 所得反應(yīng)液直接加熱脫出過量的氨，脫氨過程中維持體系水量不變，然后冷卻、過濾、洗滌、 干燥得到4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨，
3.如權(quán)利要求2所述的制備4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法， 其特征在于所述的方法還包括精制步驟(2):以4- (5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨為原料，采用氨水溶解，所得溶解液直接加熱脫出過量的氨，脫氨過程中維持體系水量不變，然后冷卻、過濾、洗滌、干燥得到精制的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨。
4.如權(quán)利要求2或3所述的制備4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法，其特征在于步驟I)中，氨與4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸或者4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸羧胺鹽的投料摩爾比為8 30 :1，水的質(zhì)量用量為4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸或者4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基) 苯甲酸羧胺鹽質(zhì)量的16 70倍；步驟2)中，氨與4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的投料摩爾比為8 30 :1，水的質(zhì)量用量為4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨質(zhì)量的16 70倍。
5.如權(quán)利要求2-4之一所述的制備4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法，其特征在于所述的步驟I)或步驟2)包括如下除雜步驟所得反應(yīng)液或溶解液中先加入活性炭進行吸附除雜，過濾除去活性炭，除雜后的濾液再加熱脫出過量的氨。
6.如權(quán)利要求2-5之一所述的制備4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法，其特征在于所述的步驟I)或精制步驟2)還包括如下步驟在所述反應(yīng)液或溶解液或除雜后的濾液中先加入抗氧劑亞硫酸銨，然后直接加熱脫出過量的氨。
7.如權(quán)利要求2或3所述的制備4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的方法，其特征在于步驟I)中，原料與氨的反應(yīng)是在40 80°C、攪拌條件下進行至溶解，所述的加熱脫出過量的氨是在不高于80°C的溫度條件下進行，脫至反應(yīng)體系pH為7. 0-7. 5 ;步驟2)中，用氨水溶解4- (5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨是在40 80°C、攪拌條件下進行，所述的加熱脫出過量的氨在不高于80°C的溫度條件下進行，脫至反應(yīng)體系pH 為 7-7. 5。
8.如權(quán)利要求I所述的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨作為單體在均縮聚制備式(IV)所示的PBO或共縮聚制備式(V)所示的改性PBO纖維中的應(yīng)用，
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于所述的應(yīng)用是以多聚磷酸為溶劑、五氧化二磷為脫水劑分別進行單體4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的自身均縮聚或4- (5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨與3-羥基-4-氨基苯甲酸的共縮聚，分別得到所述的PBO或改性PBO的多聚磷酸液晶溶液，經(jīng)干噴濕紡法分別制得式(IV)所示的 PBO纖維或式(V)所示的改性PBO纖維。
10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述的PBO纖維的制備包括以下步驟1)在含>84wt.%P205的多聚磷酸溶劑中加入單體4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基) 苯甲酸銨，使得4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的質(zhì)量濃度為12-15%，然后于100-160°C逐漸升溫反應(yīng)2-5小時，得到PBO的液晶紡絲原液；2)從PBO的液晶紡絲原液中直接連續(xù)拔絲，經(jīng)后處理獲得式(IV)所示的PBO纖維。
11.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于所述的改性PBO纖維的制備包括以下步驟1)在含>84%P205的多聚磷酸溶劑中加入質(zhì)量比為60-80%:40-20%的單體4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨和3-羥基-4-氨基苯甲酸，使得單體總質(zhì)量濃度為 12-15%，然后于80-170°C逐漸升溫共縮聚反應(yīng)2_5小時，得到改性PBO的液晶紡絲原液；2)從改性PBO的液晶紡絲原液中直接連續(xù)拔絲，經(jīng)后處理獲得式(V)所示的改性PBO 纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了式(I)所示的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨及其制備與應(yīng)用，其制備方法為以式(II)所示的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸或者式(III)所示的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸羧胺鹽為原料，在水溶劑中與氨充分反應(yīng)，所得反應(yīng)液直接加熱脫出過量的氨，得到4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨。本發(fā)明制得的4-(5-氨基-6-羥基苯并噁唑-2-基)苯甲酸銨的質(zhì)量可達聚合級(純度99.5%以上，金屬離子含量200ppm以下且不含DMF阻聚雜質(zhì))，可作為AB型單體制備PBO和改性PBO纖維，制得的PBO和改性PBO具有分子量高、抗拉性能優(yōu)異的特點。
文檔編號D01F6/78GK102977045SQ20121049903
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者金寧人, 何彪, 金菁 申請人:浙江工業(yè)大學(xué), 鹽城鼎龍化工有限公司