[发明专利]含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷及其制备方法，该方法容易实现而且产率高，解决了氧代氮代苯并环己烷与氰酸酯的储存不安定性问题；另外，藉由该具有三氮杂环结构的氧代氮代苯并环己烷化合物的硬化反应，可以得到性质优异的热固性高分子固化物，该固化物的尺寸安定性和热稳定性佳。

技术领域

本发明涉及一种含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷及其制备方法，属于化合物制备技术领域。

背景技术

许多文献表明，氰酸酯树脂(cyanate ester)完全固化成三氮杂环结构后，由于三氮杂环结构的对称性，其固化物展现出高的玻璃转移温度、高的热稳定性以及低的介电常数，所以此类树脂经常被用于电器产品中，在高频通讯用的印刷电路板中尤其常见。

完全固化后的氰酸酯拥有极佳的热性质，研究表明，将氰酸酯导入至氧代氮代苯并环己烷(benzoxazine)中有望改善未合并的聚氧代氮代苯并环己烷的性质，因此，氧代氮代苯并环己烷和氰酸酯的混掺已被许多团队研究，如：Nair团队(Santhosh Kumar,K.S.；Reghunadhan Nair,C.P.；Ninan,K.N.European Polymer Journal 2009,45,(2),494-502.)、Kimura团队(Kimura,H.；Ohtsuka,K.；Matsumoto,A.Express polym lett 2011,5,(12),1113-1122)、Gu团队(Li,X.；Gu,Y.Polymer Chemistry 2011,2,(12),2778-2781.)以及Lin团队(Lin,C.H.；Huang,S.J.；Wang,P.J.；Lin,H.T.；Dai,S.A.Macromolecules 2012,45,(18),7461-7466.)都对该领域展开了很多研究。这些研究涉及的是不同的固化反应，但是这些不同的实验皆指向相同的现象：氧代氮代苯并环己烷和氰酸酯混掺时是相溶的，并且发现氧代氮代苯并环己烷会催化氰酸脂三环化(trimerization)。

最近，Lin团队(Wang,M.W.；Jeng,R.J.；Lin,C.H.Macromolecules 2015,48,(8),2417-2421)还观察到，在包含有P-oda/BACY(1/1mol/mol)混掺的甲乙酮溶液中(其中P-oda代表4,4’-oxydianiline/phenol-based benzoxazine，BACY代表dicyanate ester ofbisphenol A)，在30℃、24小时后会发生凝胶化的现象。因此，Lin团队提出氧代氮代苯并环己烷上的氮原子的孤对电子催化氰酸酯三环化，形成三氮杂环的结构。如果合成同时具有氰酸酯和氧代氮代苯并环己烷结构的化合物，将会因氧代氮代苯并环己烷催化氰酸酯，使得该化合物存在储存不安定的风险，这是领域内迫切需要解决的一大问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷及其制备方法，合成步骤容易实现，解决了储存不安定的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷，其结构式为：

其中，R₁为H或C 1-C6烷基。

如前所述的含三氮杂环的氧代氮代苯并环己烷的制备方法，反应路线为：

具体的反应步骤为：