本發(fā)明涉及有機(jī)化合物合成的
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：芳烴是有機(jī)化工業(yè)重要的基礎(chǔ)原料，是分子工程、藥物分子設(shè)計(jì)、晶體工程、分子電子學(xué)、有機(jī)發(fā)光材料以及金屬有機(jī)等方面的研究基礎(chǔ)。其中聯(lián)芳基化合物在芳烴化學(xué)中占有十分重要的地位。許多天然產(chǎn)物、聚合物、具有生物活性的藥物分子、農(nóng)藥、染料、納米固體材料以及過(guò)渡金屬催化劑的配體中都含有聯(lián)芳基結(jié)構(gòu)單元。另外,由于聯(lián)芳基化合物經(jīng)過(guò)修飾后可以具有特殊的光學(xué)和電學(xué)性能,使其在液晶材料、發(fā)光器件、有機(jī)導(dǎo)體、半導(dǎo)體以及構(gòu)建分子開(kāi)關(guān)與分子器件中具有廣泛的應(yīng)用。聯(lián)苯類(lèi)化合物是一類(lèi)極為重要的化工中間體，廣泛地應(yīng)用于藥物、染料、有機(jī)導(dǎo)體、半導(dǎo)體和液晶材料等領(lǐng)域。對(duì)四聯(lián)苯是一種重要的聯(lián)芳基化合物。它本身可用作有機(jī)閃爍體材料，有機(jī)閃爍體的一個(gè)共同特點(diǎn)是發(fā)光時(shí)間短，因而可用于強(qiáng)中子流測(cè)量。同時(shí)，對(duì)四聯(lián)苯也是一種重要的有機(jī)化合物中間體，它的衍生物可用于制備有機(jī)半導(dǎo)體材料及聯(lián)苯類(lèi)液晶材料的基本中間體。2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯是一種全新的聯(lián)芳基化合物，它的分子結(jié)構(gòu)中2位和6位上含有兩個(gè)甲基，它們可以被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)轸然玫降?,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯是制備聯(lián)苯類(lèi)芳香族聚酰胺材料的主要原料。由于分子結(jié)構(gòu)中含有剛性很強(qiáng)的四聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，同時(shí)鏈結(jié)構(gòu)中含有酰胺基，可以形成分子間的氫鍵，因此聯(lián)苯類(lèi)芳香族聚酰胺材料是耐高溫材料、液晶材料和拉脹材料的優(yōu)良候選對(duì)象。本發(fā)明中的2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯是一個(gè)新的聯(lián)芳基化合物，迄今未見(jiàn)有關(guān)于其合成的報(bào)道。因此，提出本發(fā)明。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯及其制備方法和應(yīng)用。以4-溴對(duì)三聯(lián)苯為原料，與2,6-二甲基苯基溴化鎂進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，可以制備2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯。該反應(yīng)操作條件溫和、催化劑廉價(jià)低毒易得，反應(yīng)易控制且產(chǎn)品收率較高。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯，具有如下結(jié)構(gòu)式：一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的制備方法，包括以下步驟：(1)在反應(yīng)容器中，加入鎂屑、四氫呋喃、碘和2,6-二甲基溴苯，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至回流冷凝；(2)將四氫呋喃和2,6-二甲基溴苯的混合物滴加到步驟(1)中的反應(yīng)容器中，反應(yīng)至鎂屑消失，然后加入N,N,N',N'-四甲基乙二胺，攪拌，所得溶液待用；(3)在反應(yīng)容器中，加入4-溴-對(duì)三聯(lián)苯、無(wú)水三氯化鐵和四氫呋喃，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，將反應(yīng)容器置于低溫冷卻液反應(yīng)浴中；(4)將步驟(2)所得的溶液滴加到步驟(3)中的反應(yīng)容器中，保持在-15～15℃下反應(yīng)一段時(shí)間，加入適量稀鹽酸，停止反應(yīng)，抽濾，水洗，干燥，得淡棕色固體。所述鎂屑的量為0.5～5g；所述步驟(1)中四氫呋喃的量為10～100ml；所述碘的用量為1～4粒；所述步驟(1)中2,6-二甲基溴苯的量為0.5～5ml；所述步驟(2)中四氫呋喃的量為10～250ml；所述步驟(2)中2,6-二甲基溴苯的量為1～20ml；所述N,N,N',N'-四甲基乙二胺的量為0.5～8ml；所述4-溴-對(duì)三聯(lián)苯的量為2～24g；所述無(wú)水三氯化鐵的量為0.1～1g；所述步驟(3)中四氫呋喃的量為10～200ml；所述稀鹽酸的量為10～500ml。所述步驟(4)中保持在-15～15℃下反應(yīng)2～36小時(shí)。所述的反應(yīng)容器為配有溫度計(jì)、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置和冷凝管的四口燒瓶。所述2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的熔點(diǎn)為265.2～267.6℃。所述2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的產(chǎn)率為30.2-86.8％。所述的合成路線為：一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的應(yīng)用，所述的2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)，制備2,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯，所述的2,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯作為芳酰胺聚合物的原料。制備的反應(yīng)式如下：本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明以4-溴對(duì)三聯(lián)苯為原料，與2,6-二甲基苯基溴化鎂進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，可以制備2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯。該反應(yīng)操作條件溫和、催化劑廉價(jià)低毒易得，反應(yīng)易控制且產(chǎn)品收率較高。2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯是一種聯(lián)芳基化合物，其分子結(jié)構(gòu)中2位和6位上含有兩個(gè)甲基，它們可以被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?，所得到?,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯是制備聯(lián)苯類(lèi)芳香族聚酰胺材料的主要原料，聯(lián)苯類(lèi)芳香族聚酰胺材料是耐高溫材料、液晶材料和拉脹材料的優(yōu)良候選對(duì)象。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明制備的2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的紅外圖譜。圖2為本發(fā)明制備的2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的核磁圖譜。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。本發(fā)明2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的制備方法，包括以下步驟：(1)在配有溫度計(jì)、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置和冷凝管的四口燒瓶中，加入0.5～5g鎂屑、10～100ml四氫呋喃、1～4粒碘、0.5～5ml2,6-二甲基溴苯，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至回流冷凝；(2)將10～250ml四氫呋喃和1～20ml2,6-二甲基溴苯的混合物滴加到步驟(1)中的四口燒瓶中，保持反應(yīng)至鎂屑消失，然后加入0.5～8mlN,N,N',N'-四甲基乙二胺，攪拌，所得溶液待用；(3)在配有溫度計(jì)、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置和冷凝管的四口燒瓶中，加入2～24g4-溴-對(duì)三聯(lián)苯、0.1～1g無(wú)水三氯化鐵、10～200ml四氫呋喃，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，將四口燒瓶置于低溫冷卻液反應(yīng)浴中；(4)將步驟(2)所得的溶液滴加到步驟(3)中的反應(yīng)容器中，保持在-15～15℃下反應(yīng)2～36小時(shí)，加入10～500ml稀鹽酸，停止反應(yīng)，抽濾，水洗，干燥，得淡棕色固體。制得的一種2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯，具有如下結(jié)構(gòu)式：本發(fā)明2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的熔點(diǎn)為265.2～267.6℃，2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的產(chǎn)率為30.2-86.8％。所述的合成路線為：實(shí)施例1：2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的制備。在配有溫度計(jì)、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置和冷凝管的四口燒瓶中，加入1.3506g鎂屑、20ml四氫呋喃、2粒碘、1ml2,6-二甲基溴苯，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至回流冷凝，將50ml四氫呋喃和5ml2,6-二甲基溴苯的混合物滴加到上述四口燒瓶中，保持反應(yīng)至鎂屑消失，然后加入2mlN,N,N',N'-四甲基乙二胺，攪拌，所得溶液待用；在配有溫度計(jì)、攪拌裝置、氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置和冷凝管的四口燒瓶中，加入6.2203g4-溴-對(duì)三聯(lián)苯、0.2011g無(wú)水三氯化鐵、50ml四氫呋喃，開(kāi)啟氮?dú)獗Ｗo(hù)，將四口燒瓶置于低溫冷卻液反應(yīng)浴中，將上述待用的溶液滴加到置于低溫冷卻液反應(yīng)浴的四口燒瓶中，保持在-15～15℃下反應(yīng)24小時(shí)，加入100ml稀鹽酸，停止反應(yīng)，抽濾，水洗，干燥，得淡棕色固體，如圖1和2所示。產(chǎn)率84.5％。實(shí)施例2-5：步驟(4)中-15～15℃下不同的偶聯(lián)反應(yīng)時(shí)間對(duì)制得2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯收率的影響。制備方法和其它工藝條件與實(shí)施例1相同，具體的反應(yīng)時(shí)間見(jiàn)下表1：表1：實(shí)施例反應(yīng)時(shí)間收率實(shí)施例24小時(shí)43.2％實(shí)施例312小時(shí)68.4％實(shí)施例428小時(shí)84.5％實(shí)施例536小時(shí)84.7％根據(jù)實(shí)施例1-5得到的產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例1-5的紅外譜圖為圖1，核磁譜圖為圖2，但實(shí)施例2和實(shí)施例3的產(chǎn)率較實(shí)施例1下降，實(shí)施例4和實(shí)施例5的產(chǎn)率較實(shí)施例1變化不大。實(shí)施例6：2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯的應(yīng)用2,6-二甲基對(duì)四聯(lián)苯進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)，可以制備2,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯，2,6-二羧基對(duì)四聯(lián)苯可以作為芳酰胺聚合物的重要原料。制備的反應(yīng)式如下：上述實(shí)施例僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思，而非對(duì)本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3