張慧麗,王 軒,曹 波
( 1.天津市均凱化工科技有限公司,天津 300384;2天津市眾泰化工科技有限公司,天津 300384)
2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯是制備液晶材料的重要原料。2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯經鈀碳加氫或鐵粉還原等方法還原硝基后可制備2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二氨基聯(lián)苯。2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二氨基聯(lián)苯是一種重要的聚酰亞胺單體材料,主要用于柔性液晶顯示屏、電子設備透明觸控薄膜、柔性太陽能電池襯板以及柔性LED照明設備的制造,是微電子器件、電線電纜、計算機和數碼電器等行業(yè)不可替代的關鍵性基礎材料。
目前采用硝化法制備2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯文獻報道的有:
(1)專利WO2008059724,采用硝酸濃硫酸于二氯甲烷中,25~30℃下反應10h進行硝化反應,生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯的轉化率為95.5%,其收率為77%[1]。
(2)專利JP2008255037,同樣采用混酸為硝化試劑,在二氯甲烷中于35℃反應6h,生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯轉化率為87%,收率為76%[2]。
(3)專利JP2005126331,同樣采用混酸為硝化試劑,在甲苯中,于40℃以下反應8小時,生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯,收率為91.5%[3]。
(4)專利JP03044355,采用混酸在二氯甲烷中進行硝化反應,收率86%[4]。
(5)專利CN104211944,也在采用混酸,在室溫下,水作溶劑的條件下反應得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯,收率為66%[5]。
以2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料,室溫下溶解于N-甲基吡咯烷酮中,之后向反應液中滴加磺酰氯,加畢后升溫至45℃,分批加入硝酸銨,保持35~55℃之間反應得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯,黃色粉末。反應結構式如下:
儀器:電動攪拌器(江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所)、循環(huán)水泵(鞏義市予華儀器有限責任公司)。
試劑:硝酸銨,碳酸鈉,N-甲基吡咯烷酮,甲醇(以上試劑均為AR,天津光復精細化工研究所)。
向玻璃三口瓶中加入14.5g 2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯和34.5g N-甲基吡咯烷酮,攪拌至原料溶解后,滴加12.1g磺酰氯,滴加完畢后,升溫至45℃左右,分批加入12g硝酸銨,并保持此溫度下反應,TLC監(jiān)測原料反應完全后,向反應液中緩慢倒入冰水,用5%的碳酸鈉水溶液調pH至中性,取油層,加入20毫升甲醇回流1h后,緩慢降溫至-5℃,攪拌1h后,過濾得到18.7g 2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯,黃色固體,收率98.42%。
以2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料,N-甲基吡咯烷酮為溶劑與磺酰氯硝酸銨反應得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯。該方法具有以原材料易于購買,反應條件,后處理操作簡單,收率高等優(yōu)點,該方法已經申請專利,專利申請?zhí)枺?01810878699.X。