[发明专利]含有吡啶基团的单酚和双酚单体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物材料及其制备领域，具体涉及一种含有吡啶基团的双酚单体以及该类单体的制备方法。

背景技术

聚醚醚酮是一类高性能的特种工程塑料，以其优异的热稳定性、高温下良好的机械性能、耐辐射性能、耐腐蚀性能和电性能等而著称。已经在航空、航天、核能、信息、通讯、电子信息、石油化工、机械制造、交通运输等高技术领域得到了很好的应用。随着材料科学的飞速发展，对传统的特种工程塑料提出了更高的要求。需要其具有更加广泛的功能性，来满足各种不同的需求。而将材料功能化的一个最主要的手段就是将具有功能性的基团引入到聚合物当中。此外，高分子微球材料具有特殊的尺寸和结构，因而，使得其应用广泛，可作为微反应器，微结构单元，微存储器等。随着材料科学的发展，对高分子微球材料的需求也在逐步提高。所以我们从构筑高分子微球材料的基体材料入手，设计并合成出了一种含有吡啶基团的单酚单体和一种含有吡啶基团的双酚单体，利用这两种单体所合成出的吡啶封端的聚醚醚酮和侧链含有吡啶基团的聚醚醚酮。并且可以利用自组装的方法将合成出来的新型聚醚醚酮制备成高分子微球材料，从而获得具有聚醚醚酮优异性能的高性能聚合物微球，同时通过吡啶基团所具有的功能性，可以使这种高性能的聚合物微球材料在荧光、磁性、发光等方面有潜在应用的应用前景。

发明内容

本发明的目的就是提供一种含有吡啶基团的双酚单体及这类单体的制备方法。

其中单酚单体是以2-羟基苯甲醛和3-氨基吡啶为原料、双酚单体是以3，4-二羟基苯甲醛和3-氨基吡啶为原料，且均是以氰基硼氢化钠为还原剂、以无水乙酸为催化剂合成出来的。这两种单体均含有功能性的吡啶基团，可以与其他一些含有特殊基团的聚合物通过非共价键的相互作用形成组装体，利用这种功能性的聚醚醚酮制备球形胶束并将其结构进行交联固定，可以得到结构稳定的并且含有功能性基团的高分子微球材料。

本专利合成的单酚单体和双酚单体的的结构式如下所示：

单酚单体                                               双酚单体

含有吡啶基团的单酚单体的制备方法为：

将2-羟基苯甲醛、3-氨基吡啶、氰基硼氢化钠、无水甲醇溶剂加入到装有搅拌装置的容器中，待反应物完全溶解后加入无水乙酸催化剂，室温下搅拌2～10小时，反应物完全溶解，溶液为浅黄色；

反应结束后，先用旋转蒸发仪蒸出溶剂，然后将0.2～1.0mol/L的NaOH溶液加入到产物中，得到白色沉淀，将此白色沉淀滤出并用蒸馏水反复洗涤即可得到结构式3所示的含有吡啶基团的单酚单体，产率为92～96％；

在该反应中，3-氨基吡啶、2-羟基苯甲醛、氰基硼氢化钠的摩尔比为1.0∶1.2～1.6∶1.5～2.0，每1mol的3-氨基吡啶加入50～200ml无水乙酸，NaOH的用量与氰基硼氢化钠的用量摩尔数相同。其反应式如下所示：

含有吡啶基团的双酚单体的制备方法为：

将3，4-二羟基苯甲醛、3-氨基吡啶、氰基硼氢化钠、溶剂无水甲醇加入到装有搅拌装置的容器中，待反应物完全溶解后加入催化剂无水乙酸，室温下搅拌2～10小时，反应物完全溶解，溶液为浅黄色；

反应结束后，先用旋转蒸发仪蒸出溶剂，然后将0.2～1.0mol/L的NaOH溶液加入到产物中，得到橙红色溶液，用乙酸乙酯将产物从水溶液中萃取出来，并将大量的乙酸乙酯蒸出，将得到的浓缩液体待用；

用无水甲醇和二氯甲烷的混合液作为流动相，利用柱层析的方法对浓缩液进行分离，分离时采用干法上样，分离结束后用旋转蒸发仪蒸发出溶剂并在真空烘箱中干燥得到浅黄色固体产物，即为结构式5所示的含有吡啶基团的双酚单体，产率为90～95％。

在该反应中，3-氨基吡啶、3，4-二羟基苯甲醛、氰基硼氢化钠的摩尔比为1.0∶1.2～1.8∶1.5～2.0，每1mol的3-氨基吡啶加入50～200ml无水乙酸，NaOH的用量与氰基硼氢化钠的用量摩尔数相同。

其反应式如下所示：

核磁共振光谱、质谱和红外光谱分析结果显示，我们所合成的两种化合物分别为式3所示的单酚单体化合物和式5所示的双酚单体化合物。

附图说明

图1：含有吡啶基团的单酚的核磁谱图；

图2：含有吡啶基团的双酚的核磁谱图；

图3：含有吡啶基团的单酚的红外谱图；

图4：含有吡啶基团的双酚的红外谱图。