[发明专利]制备双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备双(卤代邻苯二甲酰亚胺)(bis(halophthalimides))一用于制备聚醚酰亚胺的单体的改进方法。

各种类型的聚醚例如聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚醚酮和聚醚醚酮，因为具有优良的性质，已经成为重要的工程树脂。这些聚合物通常由二羟基芳族化合物例如双酚A二钠盐与二卤代芳族化合物的反应制备。例如，通过二羟基芳族化合物的盐与双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的反应方便地制备聚醚酰亚胺。

美国专利5,229,482和5,830,974披露，使用在聚合条件下基本上稳定的相转移催化剂，在相对非极性的溶剂中制备芳族聚醚。美国专利5,229,482中公开的溶剂包括邻二氯苯、二氯甲苯、1，2，4-三氯苯和二苯砜。美国专利5,830,974披露溶剂例如苯甲醚、二苯醚和苯乙醚的用途。同一类型的溶剂可用于制备聚醚酰亚胺用的双(卤代邻苯二甲酰亚胺)中间体。

在美国专利5,229,482和5,830,974的二者中，将双(卤代邻苯二甲酰亚胺)以基本上纯的、孤立的化合物引入到聚合反应中。由于固体双(卤代邻苯二甲酰亚胺)通常是非常低密度和松散的，这使得称重和处理麻烦，所以这种加工步骤常常是困难的。美国专利6,235,866教导，通过等摩尔比的二胺化合物和卤代邻苯二甲酸酐之间的反应制备双(卤代邻苯二甲酰亚胺)浆料的方法，并用该浆料制备聚醚聚合物。但是，在公开的方法中，产生产物双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的大量结块，这使得难以将产物分离为纯的浆料，导致在聚合物中产生不可接受浓度的残余原料。而且，在所得产物中存在水对聚合物的分子量具有有害影响。如果没有保持二胺和卤代邻苯二甲酸酐之间合适的化学计量平衡，几种不期望的副产物就保留在浆料中，它们会限制聚合物的分子量，和/或导致具有胺端基的聚合物。因此本领域中需要开发制备双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的简易方法，该双(卤代邻苯二甲酰亚胺)具有无需分离就能转化成聚醚酰亚胺聚合物的合适特性，其克服目前合成方法的缺点。

发明内容

本发明提供制备双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的方法，所述方法包括：

(A)制备混合物，该混合物包括至少一种卤代邻苯二甲酸酐和至少一种溶剂；

(B)向步骤(A)中形成的混合物中加入至少一种二胺，以形成反应混合物，所述反应混合物的特征在于“卤代邻苯二甲酸酐与二胺的初始摩尔比”；

(C)任选地在酰亚胺化催化剂的存在下，将步骤(B)中形成的反应混合物加热到至少100℃的温度；

(D)分析由步骤(A)-(C)的组合形成的反应混合物，以确定卤代邻苯二甲酸酐与二胺的初始摩尔比；和

(E)进行一个选自以下的步骤：

(i)向由步骤(A)-(C)的组合形成的混合物中加入酸酐或二胺，以获得卤代邻苯二甲酸酐与二胺的“修正(corrected)摩尔比”，所述修正摩尔比在约2.01至约2.3的范围内，并加热到至少100℃的温度，以获得基本上不含水的双(卤代邻苯二甲酰亚胺)产物混合物；和(ii)将由步骤(A)-(C)的组合形成的反应混合物加热到至少100℃的温度，以获得基本上不含水的双(卤代邻苯二甲酰亚胺)产物混合物。

具体实施方式

通过参考以下本发明优选实施方式的详细描述和本申请中包含的实施例可更容易地理解本发明。在以下说明书和所附权利要求中，将会参考许多术语，它们定义为具有以下含义：

除非上下文清楚地另外指出，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数个所指物(plural referents)。

“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或状况可发生或可不发生，并且该描述包括该事件发生的情况和不发生的情况。

本申请所用的术语“整数”是指包括0的整数。例如措辞“n为0至4的整数”是指“n”可为0至4的任何整数，包括0和4。类似地，措辞“1至4(含1和4)的整数”是指1至4范围内的整数，所述范围包括整数1和整数4。