一種制備苯并噁嗪化合物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備苯并噁嗪化合物的方法，實施如下：在反應器中加入水，胺類化合物和溶劑，攪拌，然后滴加甲醛水溶液，攪拌2~5小時，再加入酚類化合物，升溫至55℃~100℃，至體系中水變得清澈透明時，結束反應，所得產(chǎn)物冷卻后結成塊狀物，即為苯并噁嗪化合物，其中，溶劑的投料質量為苯并噁嗪化合物質量的5%~40%。本發(fā)明方法結合了本體熔融聚合和懸浮聚合的優(yōu)點，又用少量溶劑代替了懸浮劑，有懸浮聚合易于控制熱量的優(yōu)點、本體熔融聚合產(chǎn)率高的優(yōu)點，還有溶液法反應物容易混合的優(yōu)點，沒有溶液法去除溶劑清洗凈化的復雜工藝和懸浮法去除懸浮劑的后續(xù)處理要求，同時所得產(chǎn)物比溶液法產(chǎn)物的純度更高，耐熱性更好。
【專利說明】一種制備苯并噁嗪化合物的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種苯并噁嗪化合物的制備方法。

【背景技術】
[0002] 據(jù)統(tǒng)計，2011年我國電機保有量17億千瓦，占全社會總用電量的64%，工業(yè)領域 有75%的電消耗在電機上。按照測算，電機效能每提高一個百分點，每年就可以節(jié)約260多 億度電。在高壓電機領域中，對于絕緣材料性能提升主要包括提高耐熱性能、減少絕緣材料 的能耗和環(huán)境污染等。
[0003] 苯并噁嗪是一類新型的酚醛樹脂，由酚類化合物、甲醛、伯胺類化合物反應得到的 含氮六元環(huán)雜環(huán)化合物。它保留了酚醛樹脂的一些優(yōu)點，比如較好的熱性能、阻燃性能和熱 性能等，同時也克服了傳統(tǒng)酚醛樹脂的許多缺點。苯并噁嗪固化時沒有小分子放出，具有較 高的玻璃化轉變溫度，較小的吸濕性，靈活的分子設計性，固化時體積接近于零收縮，固化 時無需強酸催化等等。由苯并噁嗪制得的高分子物質用途廣泛，在摩擦材料、層壓板膠水、 電子封裝材料銅板、絕緣漆等方面都有研究。
[0004] 苯并噁嗪常用的合成方法有溶液法、無溶劑法、懸浮法。無溶劑合成方法是反應物 中的一種是固體，簡單混合加熱溶解或熔融，成為液體混合物，在適宜的溫度下完成反應， 這種方法不使用溶劑，雖然避免了溶劑造成的環(huán)境污染，但是反應的溫度和熱量不容易控 制，反應的后處理需要使用乙醚等有機溶劑。懸浮法以水為分散介質，在懸浮劑的作用下， 高速攪拌造粒，降溫后洗滌。由于懸浮法以水為分散介質，因而降低了生產(chǎn)成本，避免了因 溶劑帶來的環(huán)境污染，但是以這種方法合成出來的產(chǎn)品產(chǎn)率較低，純度不高，需要進行后續(xù) 處理。三種方法各自有其優(yōu)點，也有其不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種新的苯并噁嗪化合物 的制備方法，該方法克服了溶液法、無溶劑法及懸浮法各自的缺點，而兼具它們的優(yōu)點。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采取如下技術方案：
[0007] -種制備苯并噁嗪化合物的方法，以胺類化合物、酚類化合物和甲醛水溶液為反 應起始原料，所述方法實施如下：在反應器中加入水，胺類化合物和溶劑，攪拌，然后滴加甲 醛水溶液，攪拌2?5小時，再加入酚類化合物，升溫至55°C?100°C，至體系中水變得清澈 透明時，結束反應，所得產(chǎn)物冷卻后結成塊狀物，即為所述苯并噁嗪化合物，其中，所述的溶 劑的投料質量為苯并噁嗪化合物質量的5%?40%。
[0008] 優(yōu)選地，所述的溶劑的投料質量為胺類化合物質量的10%?25%。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，所述的溶劑可以為選自甲苯、二甲苯二氧六環(huán)、四氫呋喃等苯并噁嗪 化合物制備常用的溶劑中的一種或多種的組合。
[0010] 本發(fā)明中，升溫之前，在一個較寬的溫度范圍內(nèi)，溫度對于產(chǎn)品的影響較小。優(yōu)選 地，升溫之前控制體系的溫度為0?35°C，更優(yōu)選地，在所述升溫之前，控制體系的溫度為 0?5 °C，這可以通過冰水浴來控制。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，對于甲醛水溶液，胺類化合物和酚類化合物的投料配比沒有特別限 制，但優(yōu)選是基本按照化學計量比的比例來投料。具體地，甲醛水溶液，所述胺類化合物按 照醛基與胺基的摩爾比為2 :0. 9?1. 1投料；酚類化合物，胺類化合物按照酚羥基與胺基 的摩爾比為0.8?1. 1 :1投料。更優(yōu)選地，胺類化合物按照醛基與胺基的摩爾比為2 :0. 9? 1. 〇投料；酚類化合物，胺類化合物按照酚羥基與胺基的摩爾比為〇. 9?1. 0 :1投料。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，所述胺類化合物可以為任意的已被用于合成苯并噁嗪化合物的胺， 可以是芳香胺，也可以是脂肪族胺，可以是單官能胺，也可以是多官能胺，或者還可以是它 們的任意組合。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個具體方面，所述胺類化合物為苯胺。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，所述的酚類化合物可以為任意的已被用于合成苯并噁嗪化合物的 酚，沒有特別限制，具體的酚類化合物可以為苯酚、雙酚A、對羥基苯甲醛等。
[0015] 優(yōu)選地，所述甲醛水溶液中甲醛的質量分數(shù)為30%?40%。
[0016] 進一步地，水的加入量為胺類化合物重量的5?30倍，優(yōu)選10?20倍。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，加入酚類化合物后，可以直接升溫至所述溫度或者先攪拌一段時間 再升溫至所述溫度，還可以先升溫至某一低于所述溫度的溫度，保溫一段時間，再升溫至所 述溫度，實際中根據(jù)具體的反應體系進行選擇。升溫最終達到的溫度優(yōu)選根據(jù)具體的反應 物來選擇。
[0018] 優(yōu)選地，加入酚類化合物后，升溫至65°C?95°C。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，所述苯并噁嗪化合物的質量是某個具體反應所設定的產(chǎn)量，根據(jù)原 料的投料量，假設原料完全反應并全部轉化為目標產(chǎn)物時的產(chǎn)物質量。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，苯并噁嗪化合物包含以下結構特征：

【權利要求】
1. 一種制備苯并噁嗪化合物的方法，以胺類化合物、酚類化合物和甲醛水溶液為反應 起始原料，其特征在于，所述方法實施如下：在反應器中加入水，胺類化合物和溶劑，攪拌， 然后滴加甲醛水溶液，攪拌2?5小時，再加入酚類化合物，升溫至55°C?100°C，至體系中 水變得清澈透明時，結束反應，所得產(chǎn)物冷卻后結成塊狀物，即為所述苯并噁嗪化合物，其 中，所述的溶劑的投料質量為苯并噁嗪化合物質量的5%?40%。
2. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：所述的溶劑的投 料質量為所述胺類化合物質量的10%?25%。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：所述的溶劑 為選自甲苯、二甲苯二氧六環(huán)、四氫呋喃中的一種或多種的組合。
4. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：在所述升溫之前， 控制體系的溫度為〇?35°C。
5. 根據(jù)權利要求4所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：在所述升溫之前， 控制體系的溫度為〇?5°C。
6. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：所述甲醛水溶液， 所述胺類化合物按照醛基與胺基的摩爾比為2 :0. 9?1. 1投料；所述酚類化合物，胺類化 合物按照酚羥基與胺基的摩爾比為〇. 8?1. 1 :1投料。
7. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于：所述胺類化合物 為芳香胺和脂肪族胺中的單官能胺或多官能胺或二者的組合。
8. 根據(jù)權利要求7所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于，所述胺類化合物 為苯胺，所述的酚類化合物為選自苯酚、雙酚A、對羥基苯甲醛中的一種或多種的組合。
9. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于，所述甲醛水溶液 中甲醛的質量分數(shù)為30%?40%。
10. 根據(jù)權利要求1所述的制備苯并噁嗪化合物的方法，其特征在于，加入酚類化合物 后，升溫至65°C?95°C。
【文檔編號】C07D265/16GK104356084SQ201410567580
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權日:2014年10月22日
【發(fā)明者】王世強, 景錄如, 吳斌, 井豐喜, 程新建, 黃芬, 屈永明 申請人:蘇州太湖電工新材料股份有限公司