姚曉龍,張慧麗,王 軒
(1.天津市眾泰化工科技有限公司,天津 300384;2.天津市均凱化工科技有限公司,天津 300384 )
4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯是合成聚酰亞胺的重要單體原料。4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯可以制成的聚酰亞胺具有很好的耐熱性能,廣泛應(yīng)用于液晶顯示器、耐熱樹脂、工程塑料、發(fā)光裝置等[1]。
4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯的制備方法目前是:
1)房建華等[2]以2,2'-二羧基聯(lián)苯為原料經(jīng)混酸硝化,鈀碳水合肼或者鈀碳催化加氫還原得到。反應(yīng)副產(chǎn)物含量較高,酸性太強(qiáng),腐蝕釜體,反應(yīng)放大存在一定困難。
2)專利US6894174以2,2'-二羧基二苯肼為原料在酸性條件下經(jīng)重排反應(yīng)得到[3]。重排反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì)較多,分離困難,產(chǎn)品損失較多。
3)專利DE69541以間硝基苯甲醛為原料經(jīng)偶聯(lián),還原等多步反應(yīng)得到[4]。該條件產(chǎn)品收率低,反應(yīng)路線長(zhǎng)。
路線分兩步反應(yīng):1)以4,4'-二硝基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料,經(jīng)鎳催化加氫反應(yīng)得到4,4'-二氨基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯;2)繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)得到粗品,經(jīng)重結(jié)晶后得到4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯純品。反應(yīng)結(jié)構(gòu)式如下:
儀器:電動(dòng)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(zé)任公司)、加熱套(上海亞榮生化儀器廠)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
試劑:鎳粉(百靈威科技有限公司),甲醇、氫氧化鈉、鹽酸(以上來自天津光復(fù)精細(xì)化工研究所)。
步驟1:向高壓釜中加入12 g 4,4'-二硝基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯,1.5 g鎳,28 g甲醇,密封高壓釜,用氫氣排空2次后,通入5 MPa,加熱至95℃,反應(yīng)2 h,降溫,過濾,蒸出部分溶劑得到4,4'-二氨基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯8.13 g,類白色固體,收率80%。
步驟2:向反應(yīng)瓶中加入11.3 g濃硫酸,分批加入6 g 4,4'-二氨基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯,升溫到120℃反應(yīng)7 h,反應(yīng)完畢,降至室溫。將反應(yīng)液倒入25 g的冰水,降溫至10℃以下,加入氫氧化鈉調(diào)pH值至3~4,攪拌1 h后過濾,得到4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯粗品3.8 g,灰色固體,粗品收率74%。
粗品加入10 g甲醇,升溫至回流攪拌1 h,降至室溫,過濾,得到4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯精品2.9 g,白色固體,精制收率76%。
以4,4'-二硝基-2,2'-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料,通過兩步反應(yīng)制備4,4'-二氨基-2,2'-二羧基聯(lián)苯的方法具有低成本高收益,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低的優(yōu)點(diǎn),是一條非常可行的工藝路線,更適于工業(yè)化生產(chǎn)。