[发明专利]含多官能团结构的咔唑酮中间体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含多官能团结构的咔唑酮中间体及其制备方法，属于有机化合物合成领域。 

背景技术

含氮杂环化合物咔唑是一种价格低廉的化工原料，自身的芳稠环结构使其具有良好的热稳定性和化学稳定性，咔唑环上的9位(N位点)以及2,7位和3,6位均是活性位点，可发生多种化学反应，生成众多含咔唑环结构的化合物。这些咔唑中间体在光电材料、染料、医药、树脂等方面显示出众多优异的性能，展现出了它们潜在的应用价值，随着科技的发展，咔唑原料的更多用途逐渐被开发出来。 

聚芳醚酮作为一种具有特殊结构的热塑性工程塑料，具有优异的机械力学性能，耐溶剂抗化学腐蚀性能、抗辐射性和阻燃性等。自上世纪七十年代ICI公司推出商品化的PEEK树脂以来，为了进一步扩大聚芳醚酮树脂的应用领域，研究者从众多方面尝试对其进行了改性研究，其中，聚芳醚酮树脂的耐高温性以及溶解性是研究较多的领域之一。 

中国专利CN85108751公开了以酚酞双酚单体与4,4’-二卤二苯酮单体缩聚制得的无定型聚芳醚酮(PEK-C)，其结构式如下： 

； 

该专利中，虽然酚酞双酚单体中大的Cardo侧基赋予聚合物分子链一定的刚性和良好的溶解加工性能， 玻璃化转变温度为228℃，但是随着科技的发展，人们迫切需要具有更高耐热性的聚合物。 

发明内容

本发明的目的是提供一种含多官能团结构的咔唑酮中间体及其制备方法，并通过该中间体制备一种耐高温性聚芳醚酮树脂，解决现有聚芳醚酮树脂耐热 性有限，限制其应用的技术问题。 

本发明提供一种含多官能团结构的咔唑酮中间体，该中间体的结构式如下： 

式中，R为氢、C₁-C₁₂的直链烷基、C₁-C₁₂的支链烷基、三氟甲基、环氧丙烷基、烯丙基、丙炔基、苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙炔基苯基或者4-氰基苯基； 

X与Y相同或者不同，X，Y为F、Cl、NO₂或者OH。 

所述的R优选为氢、甲基、异丙基、环氧丙烷基、烯丙基、丙炔基、苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙炔基苯基或者4-氰基苯基。 

本发明还提供含多官能团结构的咔唑酮中间体的制备方法， 

(1)当R为H时，制备方法为： 

①当X与Y相同时 

化合物Ⅰ与化合物Ⅲ发生付氏酰基化反应得到化合物Ⅶ，即含多官能团结构的咔唑酮中间体； 

②当X与Y不相同时 

化合物Ⅰ先与化合物Ⅲ发生付氏酰基化反应得到化合物Ⅴ，化合物Ⅴ与化合物Ⅳ继续发生付氏酰基化反应得到化合物Ⅷ，即含多官能团结构的咔唑酮中间体； 

(2)当R为三氟甲基、C₁-C₁₂的直链烷基、C₁-C₁₂的支链烷基、环氧丙烷基、烯丙基、丙炔基、苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、4-乙烯基苯基、4-乙炔基苯基或者4-氰基苯基时，制备方法为： 

①当X与Y相同时 

化合物Ⅰ与化合物Ⅲ发生付氏酰基化反应，得到化合物Ⅶ； 

化合物Ⅶ与溴代丙烯、碘代丙烯、溴代丙炔、环氧氯丙烷、碘苯、对氟溴苯、对氟碘苯、4-三氟甲基碘苯、4-三氟甲基溴苯、4-溴苯乙烯、4-溴苯乙炔、 对碘苯腈、三氟碘甲烷、末端碳上的氢原子被碘或溴单取代的C₁-C₁₂的直链烷烃或者末端碳上的氢原子被碘或溴单取代的C₁-C₁₂的支链烷烃发生N位上的取代反应，得到化合物Ⅸ，即含多官能团结构的咔唑酮中间体； 

②当X与Y不相同时 

化合物Ⅰ与化合物Ⅲ发生付氏酰基化反应得到化合物Ⅴ，化合物Ⅴ与化合物Ⅳ继续发生付氏酰基化反应，得到化合物Ⅷ；