催化量的艦化鐘和320mL的丙酬,氮?dú)獗Wo(hù)下攬拌回流18h。
[0015] 2. 2)將丙酬旋干,加入乙酸乙醋重新溶解,過(guò)濾,將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)掉大部分溶劑, 再加入適量的石油酸,產(chǎn)生大量沉淀,過(guò)濾收集,真空干燥,粗產(chǎn)物在乙醇中重結(jié)晶;
[0016] 步驟Ξ、合成4-偶氮苯甲醒,其結(jié)構(gòu)式為:
具體為:向 裝有磁子、溫度計(jì)和冷凝管的Ξ口燒瓶中依次加入4-徑基苯甲醒(1.4642g,12mmol)、 1-漠-6-(4-甲氧基偶氮苯-4'-氧)己燒化9135g,lOmmol)、無(wú)水碳酸鐘化7633g, 20mmol)、催化量的艦化鐘和lOOmLN,N-二甲基甲酯胺(DMF),氮?dú)獗Wo(hù)下100°C攬拌反應(yīng)。 反應(yīng)完全后用有機(jī)溶劑萃取,然后用無(wú)水硫酸儀干燥過(guò)夜,過(guò)濾,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑,得到 的粗產(chǎn)物進(jìn)一步用硅膠柱層析分離法提純。
[0017] 步驟四、合成4, 4'-二氨基-4''偶氮Ξ苯甲燒:向裝有磁子、溫度計(jì)和冷凝管的 Ξ口燒瓶中依次加入4-偶氮苯甲醒(1.0823g,2. 5mmol)、苯胺化9312g,10mmol)和苯胺 鹽酸鹽(0. 0251g,0. 2mmol),氮?dú)獗Wo(hù)下,逐步升溫至110°C,恒溫反應(yīng)2小時(shí),繼續(xù)升溫至 150°C,恒溫反應(yīng)1. 5小時(shí)。反應(yīng)完全后,體系降至50~60°C,減壓蒸饋出過(guò)量苯胺,加入 2mol/L的稀鹽酸,將剩余的物質(zhì)溶解,過(guò)濾除去不容物,濾液先用2mol/L的稀氨氧化鋼中 和至抑為7~8。將沉淀過(guò)濾,得到的粗產(chǎn)物進(jìn)一步用硅膠柱層析分離法提純。
[0018] 步驟一中合成的4-徑基-4'-甲氧基偶氮苯為紅棟色固體,產(chǎn)率可達(dá)到95%;本實(shí) 施例步驟二中合成的1-漠-6-(4-甲氧基偶氮苯-4'-氧)己燒的產(chǎn)率為72% ;本實(shí)施例 步驟Ξ中合成的4-偶氮苯甲醒為黃色固體,產(chǎn)率可達(dá)83% ;本實(shí)施例的二胺單體為含偶氮 芳香結(jié)構(gòu)的二胺單體,黃色固體,是很好的合成聚酷亞胺的原料,其核磁表征如圖1所示。 實(shí)施例2
[0019] 本實(shí)施例為由實(shí)施例1中所述的含偶氮二胺單體制備的聚酷亞胺,其結(jié)構(gòu)式為:
[0020]
[0021] 本實(shí)施例具體包括W下步驟:
[0022] 步驟一、向裝有機(jī)械攬拌、氮?dú)膺M(jìn)出口和溫度計(jì)的反應(yīng)器中通入氮?dú)?,將偶氮結(jié)構(gòu) 的二胺單體(3. 0015g,5mmol)和二苯甲酸四酸二?。?DPA)單體(1.6263g,5mmol)溶于 10.8975gN,N-二甲基乙酷胺(DMAc)中,在10°C條件下反應(yīng)化得到聚酷胺酸溶液,其結(jié)構(gòu) 式為:
[0023] 步驟二、將聚酷胺酸溶液W3cm/s的速度涂膜,置于50°C的條件下預(yù)烘化,然后將 預(yù)烘薄膜依次在90°C保溫化,120°C保溫化,200°C保溫化,250°C保溫化,最終得到聚酷亞 胺,聚酷亞胺的紅外譜圖如圖2所示。 實(shí)施例3
[0024] 本實(shí)施例為由實(shí)施例1中所述的含偶氮二胺單體制備的聚酷亞胺,其結(jié)構(gòu)式為:
[00 巧]
[0026] 本實(shí)施例具體包括W下步驟:
[0027] 步驟一、向裝有機(jī)械攬拌、氮?dú)膺M(jìn)出口和溫度計(jì)的反應(yīng)器中通入氮?dú)?,將偶氮結(jié) 構(gòu)的二胺單體(3. 0056g,5mmol)和聯(lián)苯四酸二酢度PDA)單體(1.4705g,5mmol)溶于 10.9556gN,N-二甲基乙酷胺(DMAc)中,12°C反應(yīng)1化得到聚酷胺酸溶液,其結(jié)構(gòu)式為:
,
[0028] 步驟二、將聚酷胺酸溶液W3. 5cm/s的速度涂膜,置于50°C的條件下預(yù)烘2.化,然 后將預(yù)烘薄膜依次在90°C保溫2.化,120°C保溫2.化,200°C保溫2.化,250°C保溫2.化,最 終得到聚酷亞胺,聚酷亞胺的熱失重曲線圖如圖3所示。 實(shí)施例4
[0029] 本實(shí)施例為由實(shí)施例1中所述的含偶氮二胺單體制備的聚酷亞胺,其結(jié)構(gòu)式為:
[0030]
[0031] 本實(shí)施例具體包括W下步驟:
[0032] 步驟一、向裝有機(jī)械攬拌、氮?dú)膺M(jìn)出口和溫度計(jì)的反應(yīng)器中通入氮?dú)猓瑢⑴嫉Y(jié) 構(gòu)的二胺單體(3. 0034g,5mmol)和均苯四甲酸二酢(PMDA)單體(1.0905g,5mmol)溶于 10.0518gN,N-二甲基乙酷胺(DMAc)中,在14°C條件下反應(yīng)1化得到聚酷胺酸溶液,其結(jié) 構(gòu)式為:
[0033] 步驟五、將聚酷胺酸溶液W4cm/s的速度涂膜,置于50°C的條件下預(yù)烘化,然后將 預(yù)烘薄膜依次在90°C保溫2.化,120°C保溫2.化,200°C保溫2.化,250°C保溫2.化,得聚酷 亞胺。 實(shí)施例5
[0034] 本實(shí)施例為由實(shí)施例1中所述的含偶氮二胺單體制備的聚酷亞胺,其結(jié)構(gòu)式為:
[0035]
[0036] 本實(shí)施例具體包括W下步驟:
[0037] 步驟一、向裝有機(jī)械攬拌、氮?dú)膺M(jìn)出口和溫度計(jì)的反應(yīng)器中通入氮?dú)?,將偶氮結(jié) 構(gòu)的二胺單體(3. 0038g,5mmol)和二苯酬四酸二酢度TDA)單體(1.6103g,5mmol)溶于 11. 1258gN,N-二甲基乙酷胺(DMAc)中,在15°C條件下反應(yīng)1化得到聚酷胺酸溶液,其結(jié) 構(gòu)式為:
[0038] 步驟二、將聚酷胺酸溶液W4. 5cm/s的速度涂膜,置于60°C的條件下預(yù)烘1.化,然 后將預(yù)烘薄膜依次在90°C保溫1.化,120°C保溫1.化,200°C保溫1.化,250°C保溫1.化,最 終得到聚酷亞胺。
[0039] 上述具體實(shí)施可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下W不同 的方式對(duì)其進(jìn)行局部調(diào)整,本發(fā)明的保護(hù)范圍W權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)且不由上述具體實(shí)施所 限,在其范圍內(nèi)的各個(gè)實(shí)現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚酰亞胺,其特征在于,其結(jié)構(gòu)通式為: 12. -種制備權(quán)利要求1所述聚酰亞胺的方法,其特征在于,基于含偶氮結(jié)構(gòu)的二胺單 體,即4, 4' -二氨基-4''偶氮三苯甲烷實(shí)現(xiàn),具體為:將含偶氮結(jié)構(gòu)的二胺單體與二酐單 體混合溶解于有機(jī)溶劑中反應(yīng)得到聚酰胺酸溶液,經(jīng)脫水得到聚酰亞胺; 所述的含偶氮結(jié)構(gòu)的二胺單體的結(jié)構(gòu)式為:.〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征是,所述的制備方法具體包括: 步驟一、向裝有機(jī)械攪拌、氮?dú)膺M(jìn)出口和溫度計(jì)的反應(yīng)器中通入氮?dú)猓瑢⑴嫉Y(jié)構(gòu)的二 胺單體和二酐單體以物質(zhì)的量之比為1:0. 98~1:1. 02溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、 N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合液中,得總固體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 10~20%,在溫度10°C~15°C條件下反應(yīng)8~12小時(shí)得到聚酰胺酸溶液; 步驟二、將步驟一得到的聚酰胺酸溶液以3cm/s~5cm/s的速度涂膜,置于50°C~ 70°C的條件下預(yù)烘2~3小時(shí),然后將預(yù)烘薄膜依次在90°C保溫1. 5~2小時(shí),120°C保溫 1. 5~2. 5小時(shí),200°C保溫2~3小時(shí),250°C保溫2~3小時(shí),得聚酰亞胺薄膜。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法,其特征是,所述的二酐單體采用:均苯四甲酸 二酐、聯(lián)苯四酸二酐、二苯酮四酸二酐、二苯甲醚四酸二酐、硫代二丙酸酐、二苯砜基四酸 二酐、六氟二酐、三苯二醚四酸二酐、雙酚A二酐、雙-(3, 4 -苯二甲酸酐)-二甲基硅 烷、環(huán)丁烷四甲酸二酐、環(huán)戊四羧酸二酐、1,2, 3, 4 -環(huán)己烷四甲酸二酐、雙環(huán)[2. 2. 2]辛 烷-2, 3, 5, 6 -四羧酸二酐、雙環(huán)[2. 2. 1]己烷-2, 3, 5, 6 -四羧酸二酐或其組合。5. -種用于制備聚酰亞胺的含偶氮結(jié)構(gòu)的二胺單體,其特征在于,具體為:4, 4' -二氨 基-4''偶氮三苯甲烷,其結(jié)構(gòu)式為:6. -種根據(jù)權(quán)利要求2~5中任一所述的二胺單體的合成方法,其特征在于,以4 -偶 氮苯甲醛為原料,與苯胺和苯胺鹽酸鹽反應(yīng)得到4, 4' -二氨基-4''偶氮三苯甲烷。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征是,所述的4-偶氮苯甲醛與苯胺的摩爾比 1:3~5,4 -偶氮苯甲醛與苯胺鹽酸鹽摩爾比為1:3%~5%。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征是,所述的4 -偶氮苯甲醛,以1 -溴-6 - (4 -甲氧基偶氮苯-4' -氧)己烷為原料,與4 -羥基苯甲醛和無(wú)水碳酸鉀,并以碘化鉀為催化 劑反應(yīng)得到。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征是,所述的4 -羥基苯甲醛與1 -溴-6 - (4 -甲 氧基偶氮苯-4' -氧)己烷的摩爾比1:1. 1,碳酸鉀與4-羥基苯甲醛的摩爾比為2~3:1。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征是,所述的1 -溴-6 - (4 -甲氧基偶氮苯-4' -氧)己烷,以4 -羥基-4' -甲氧基偶氮苯為原料,與1,6 -二溴己烷和無(wú)水碳酸鉀,并以為 催化劑反應(yīng)得到。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征是,所述的1,6 -二溴己烷與4 -羥基-4' -甲氧基偶氮苯摩爾比為2~3:1,碳酸鉀與4 -羥基-4' -甲氧基偶氮苯的摩爾比為2~ 3:1〇12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征是,所述的4 -羥基-4' -甲氧基偶氮苯,以 4 -甲氧基苯胺經(jīng)重氮鹽處理后與苯酚的氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)得到,具體為:將4 -甲氧 基苯胺溶解于裝有濃HC1/H20的混合溶液燒杯中,待其完全溶解后,置于冰水浴中將其冷 卻。劇烈攪拌下,向此溶液中逐滴加入冷的亞硝酸鈉水溶液,得到4 -甲氧基苯胺的重氮鹽 溶液,并將此溶液一直維持在5°C以下。在另一個(gè)燒杯中,將苯酚溶解于10%的氫氧化鈉水 溶液中,冰水浴使之冷卻到5°C以下,將4 -甲氧基苯胺的重氮鹽溶液逐滴緩慢加入,并劇烈 攪拌。最后用稀鹽酸酸化到pH值7. 0左右,用布氏漏斗過(guò)濾、用水充分洗滌得粗產(chǎn)物,粗產(chǎn) 物在乙醇中重結(jié)晶。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征是,所述的4 -甲氧基苯胺和苯酚的摩爾比為
【專(zhuān)利摘要】一種含偶氮二胺單體的合成及其制備的聚酰亞胺,其結(jié)構(gòu)通式為:該聚酰亞胺通過(guò)二胺單體與二酐單體縮聚反應(yīng)合成,具有良好的熱穩(wěn)定性,力學(xué)性能和光致取向性能,有利于作為液晶顯示器件。
【IPC分類(lèi)】C08G73/10, C07C245/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105254528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510658388
【發(fā)明人】路慶華, 童發(fā)欽
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日