[发明专利]三芳基甲烷型芳香二胺化合物、合成及其纯化方法

说明书

本发明涉及一种三芳基甲烷型芳香二胺化合物、合成及其纯化方法，三芳基甲烷型芳香二胺化合物结构通式为：所述的三芳基甲烷型芳香二胺化合物的合成方法，包括以下步骤：①酸性条件下，苯胺类化合物与苯甲醛或苯甲酮类化合物在催化剂催化下进行反应；②所述反应完毕后，加入碱，中和所述反应的体系得到三芳基甲烷型芳香二胺化合物粗品。本发明具有简便、普适性，有效去除产物中的有色杂质，产品纯度高、色泽优，能够得到含不同官能团的系列新结构二胺单体。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种三芳基甲烷型芳香二胺化合物、合成及其纯化方法。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是一类重要的高分子聚合物材料，它因具有许多优良的理化性能而被广泛应用多年。但它也存在一些性能缺陷，比如加工硬度较大，加工困难；颜色较深；介电常数偏高(一般3.5-4.0)；吸湿率偏高等。在PI分子结构中引入某些特殊基团以制备出具有低介电常数、低吸湿率、可溶型、高透明的PI材料。氟原子及含氟取代基是目前研究最多的此类特殊基团。氟原子具有独特的物理化学性质，如较大的电负性、较小的原子半径、较低的摩尔极化率，可在不牺牲PI优良综合性能的同时赋予其许多独特的性质。但含氟单体发展的滞缓制约了FPI的发展。由于其合成难度大，合成成本高，已经工业化的单体数目屈指可数。因此，开发制备FPI单体，则成为研发新型FPI的重要组成部分。

开发一类三芳基甲烷型芳香二胺单体的简便合成与纯化方法，旨在提供FPI用高纯单体的同时增加FPI单体的可选择性。三芳基甲烷型芳香二胺单体应用在FPI的制备中已有报道(CN 104829853A)，合成的FPI具有良好的理化性能，并在气体分离膜领域展现了较好的气体分离性能。在石油加工技术领域的一篇专利(CN 103864648 B)提到部分类似结构不含氟二胺功能单体的制备方法。但上述两篇专利中，一篇未提及单体合成方法(CN104829853A)，一篇描述实验制备步骤繁琐(CN 103864648 B)，尤其后处理需要时间长，反应所得粗产物带有蓝色或后处理过程产物易变蓝色，杂(蓝)色难以继续纯化，终产物纯度不高(<98.0％)，进而影响聚合反应，聚合FPI分子量低，成膜性差或所聚合分子量分布不均匀，无法制得高品质FPI；其次描述的质子酸催化方法难以适用于苯甲酮类与部分苯甲醛类化合物的Friedel-Crafts加成反应，以此质子酸催化条件下反应难以得到含不同次级基团的新结构化合物。

为此本发明报道了一种改进的制备与纯化方法，通过本专利合成的二胺单体，反应条件温和(0-50℃)，无需加热回流，后处理简便，只需三步简便操作即可得目标产物。后处理过程所得产物不带有蓝色，产物性状呈白色结晶状态，纯度高达99.5％，FPI聚合效果理想，分子量分布均匀，成膜良好。同时，本专利报道了多官能团苯甲醛(酮)类化合物(包括含氟与不含氟)与苯胺类化合物的Friedel-Crafts加成反应，拓展了系列含不同次级基团的新结构二胺化合物，丰富了FPI用单体的可选择性。

发明内容

本发明的目的是提供一种三芳基甲烷型芳香二胺化合物、合成及其纯化方法，具有简便、普适性，有效去除产物中的有色杂质，产品纯度高、色泽优，能够得到含不同官能团的系列新结构二胺单体。

本发明所述的三芳基甲烷型芳香二胺化合物，三芳基甲烷型芳香二胺化合物结构通式为：

式I中，基团A选自H、烷基、烷氧基、氟、含氟烷基、含氟烷氧基、苄基、苯氧基、多环芳基、卤素或苯基中任意一种；

基团A₁选自H、烷基、烷氧基、氟、含氟烷基、含氟烷氧基或苯基中任意一种；

基团B、C和D均选自H、烷基、烷氧基、氟、含氟烷基、含氟烷氧基、多环芳基、N，N‐二甲基或卤素中任意一种。