[发明专利]含有六苯基苯结构的双氟单体、制备方法及其在制备聚芳醚聚合物中的应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料及其制备技术领域，具体涉及一种新型的含有六苯基苯结构的双氟单体、制备方法及其在制备聚芳醚聚合物中的应用。

背景技术

众所周知，芳香型聚合物是特种工程塑料的一种，与其他聚合物相比较，其有着很多优越性，例如较低的价格，更容易制备获得，杰出的热性能和机械性能，并广泛应用于航空航天，汽车制造，机械设备等诸多领域。而现有的商业化程度较高的聚芳醚类聚合物，由于其结构的单一性，已经不太适应目前对于其的各种不停的需求。因此，对于聚芳醚类聚合物的功能化处理成为当前重要的研究课题。其中一种重要的手段就是通过分子设计，将功能化官能团引入到聚合物分子结构当中，从而实现聚合物整体性能的提升。

密集苯环结构的基团，由于其较大的共轭面积、较大的体积，使含有这种基团的聚合物在光电材料、分离材料、质子交换膜等材料有诸多潜在的应用。向聚芳醚聚合物结构上引入含有密集苯环结构的侧链，实现对聚合物的功能化修饰，使热稳定性、化学稳定性、力学性能良好的聚芳醚聚合物在光电材料、质子交换膜领域有了潜在的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的含有六苯基苯结构的双氟单体、制备方法及其在制备聚芳醚聚合物中的应用。本发明所述的一种含有六苯基苯结构的双氟单体，其名称为(2,6-二氟苯甲酰基)(4-(3-(4-(1,2,3,4,5-五苯基苯氧基))丙烷基)苯基)甲酮，其结构式如下所示：

本发明所述的一种含有六苯基苯结构的双氟单体的制备方法，其步骤如下：

第一步反应：在惰性气体氛围下，以2,6-二氟苯甲酸为原料，二氯亚砜既为溶剂又为反应物，N,N-二甲基甲酰胺为催化剂，在磁力搅拌下混合升温至70～80℃至二氯亚砜回流，反应6～8小时；常压蒸馏蒸出二氯亚砜后，减压至真空度为-0.09～-0.1MPa后蒸馏得到无色透明液体A，即2,6-二氟苯甲酰氯；其中2,6-二氟苯甲酸、二氯亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的用量比例为100g：300～400mL：2～3mL；

第二步反应：2,6-二氟苯甲酰氯、三氯化铝、二氯甲烷、1-溴-3-苯基丙烷在冰水浴、惰性气体保护磁力搅拌下混合；反应2～4小时后倒入浓度为1～2mol/L的冰稀盐酸溶液中，分液得到有机相；将有机相分别用质量分数10～20％氢氧化钠溶液洗2～3次、蒸馏水洗3～5次后，再用无水硫酸镁干燥有机相，并减压至真空度为-0.09～-0.1MPa后蒸出二氯甲烷，静置后得到淡黄色晶体B，即(4-(3-溴丙烷基)苯基)(2,6-二氟苯甲酰基)甲酮；其中，2,6-二氟苯甲酰氯、三氯化铝、1-溴-3-苯基丙烷的摩尔比为1：1～1.1：1；2,6-二氟苯甲酰氯、三氯化铝、1-溴-3-苯基丙烷总质量与二氯甲烷体积的比例为1～1.1g：10mL；

第三步反应：在惰性气体氛围下，向无水硫酸铜中加入质量分数24～28％的氨水，在冰水浴下机械搅拌，3～5分钟后加入蒸馏水稀释3～5倍，搅拌3～5分钟；随后向溶液中以5～10mL/min的速度加入盐酸羟胺，溶液由暗蓝色逐渐变浅；3～5分钟之后向体系中加入苯乙炔的乙醇溶液(其中苯乙炔与乙醇的用量比为0.05mol：1～1.2L)，得到淡黄色沉淀，加水稀释后过滤，并分别用水、乙醇、乙醚各洗3～5次；最终产物在50～65℃下真空干燥2～4小时，得到淡黄色晶体C，即苯基乙炔化铜；其中无水硫酸铜、盐酸羟胺、苯乙炔的摩尔比为1～1.1：2～2.2：1～1.1，无水硫酸铜与氨水的用量比例为1g：5～10mL；

第四步反应：淡黄色晶体C、对碘苯甲醚、吡啶在惰性气体保护磁力搅拌下混合，升温至114～116℃，回流反应6～8小时，将反应溶液倒入水中，过滤得到白色固体D，即对苯乙炔基苯甲醚；淡黄色晶体C与对碘苯甲醚的摩尔比为1：1.1～1.5，吡啶和加入的反应物(淡黄色晶体C+对碘苯甲醚)总量的比例为10～15mL：1～1.2g；

第五步反应：白色固体D、四苯基环戊二烯酮、环丁砜在氮气保护机械搅拌下混合，升温至260～280℃反应6～8小时，冷却至室温得到黄色固体，用乙醇洗涤，甲苯重结晶得到白色固体E，即1-(4-甲氧基苯基)-2,3,4,5,6-五苯基苯；白色固体D、四苯基环戊二烯酮的摩尔比为1：1～1.1；环丁砜和加入的反应物(白色固体D+四苯基环戊二烯酮)总量的比例为10～15mL：1～1.2g；