[发明专利]双-(N-甲基苯邻二甲酰亚胺)醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机物的制备，特别是一种双-(N-甲基苯邻二甲酰亚胺)醚的制备方法。

背景技术

双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚是一种高附加值的精细有机产品，是合成3，3’，4，4’-二苯醚四甲酸二酐(简称单醚酐)的最重要中间体。单醚酐是新型特种工程塑料聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚马来酰亚胺、聚芳酰胺等耐高温树脂的重要单体之一。它还可用作高性能耐热性环氧树脂、聚氨酯等合成高分子材料的交联剂。单醚酐型聚酰亚胺具有突出的机械性能、电性能、耐辐射性能，可以在180℃～230℃范围内长期使用。由于是在聚酰亚胺主链结构中引人了柔性醚键，大大降低了软化温度，属于热塑性聚酰亚胺，具有良好的加工性能，已经广泛应用于我国的航空航天和其他高技术领域，随着我国聚酰亚胺产品开发技术的日益成熟普及，规格品种日趋齐全，单醚酐作为重点新材料单体将越来越受到重视。应用领域的扩大，对双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的需求量和产量也会逐年增加。所以对双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚制备技术的进一步研究极具经济价值和社会意义。

目前，双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的制备方法主要是用碱金属、碱土金属的亚硝酸盐或用氟化钾、氟化钠等催化剂进行自身缩合，双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的收率较低，一般在65％～75％，工业化生产的收率在50％～60％，且溶剂回收率不高。另有气相白炭黑、碳酸盐和相转移催化剂混合而成的复合催化剂的方法，但是在大粘度的极性非质子性溶剂中过滤催化剂，在工业上很难广泛应用。另有在二元无机催化剂亚硝酸钠和氟化钾及第三元相转移催化剂四丁基溴化铵存在下进行白缩合反应制备双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚，但该方法将大量无机盐带入水中，使得废水难以处理，造成环保成本上升。

综上所述，双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的制备方法还需进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种制备双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的方法，该方法生产成本低、环境污染较小、收率高。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种制备双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的方法，其特征在于，该方法首先将一种或两种非极性非质子溶剂与极性非质子性溶剂混合，然后蒸去非极性非质子溶剂，使混合溶剂达到一定的比例；然后将适量的N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺在上述混合溶剂中，在一种或两种催化剂的催化下，进行自身缩合反应，加热回流2～8小时，反应结束后，减压回收溶剂，加水，冷却析出产物、经过滤，水洗、干燥后，得到双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚，其中，所述催化剂是碱金属的有机酸盐或碱土金属的有机酸盐，催化剂用量为N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺的摩尔数的40％～300％。

本发明的方法生产成本较低，收率高，质量好。采用本方法得到的双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚产品的收率从65～75％(工业化生产收率50～60％)提高至75％～80％，熔点269℃～273℃，提高了产品数量和质量。而且操作简单，环境污染小，由于反应在常压和回流下进行，产品收率提高，溶剂易回收套用，减少了三废排放。

附图说明

图1是本发明制备的双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的相关谱图：其中，(a)是氢核磁共振氢图谱(1HNMR)，(b)是核磁共振碳图谱(13CNMR)。

下面通过实施例对本发明作进一步详细描述。

具体实施方式

按照本发明的技术方案，制备双(N一甲基邻苯二甲酰亚胺)醚的方法，首先将一种或两种非极性非质子溶剂与极性非质子性溶剂混合，然后蒸去非极性非质子溶剂，使得到的混合溶剂达到一定的比例，然后将适量的N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺在催化剂催化下在该混合溶剂中常压下进行自身缩合反应，加热回流2～8小时，然回收溶剂，加水，冷却析出产物、后过滤，经水洗、干燥后得到双(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)醚产品。所述催化剂是碱金属的有机酸盐或碱土金属的有机酸盐，催化剂用量为N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺的摩尔数的40％～300％。

上述非极性非质子溶剂为，正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、苯、甲苯、二甲苯、异丙醚、甲基叔丁基醚其中的一种。

上述的非极性非质子性溶剂首选苯及其衍生物，如苯、甲苯、二甲苯。

上述的极性非质子性溶剂是N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，丙酰胺，N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷三胺，二甲亚砜其中的一种。

非极性非质子溶剂与极性非质子性溶剂的比例为0％～10％。