[发明专利]一种含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚的合成方法

说明书

本发明属于高分子材料合成技术领域，公开了一种含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚的合成方法，具体为：(1)以4‑(4‑羟基苯基)‑2,3‑二氮杂萘‑1‑酮或其衍生物和二溴四氟乙烷为原料，合成溴代四氟乙基中间体；(2)在锌粉催化下中间体发生消除反应合成含杂萘联苯结构的三氟乙烯基单体；(3)对单体进行2π+2π热环化加成聚合，得到耐高温且溶解性好的含杂萘联苯全氟环丁基结构高分子材料。本发明选用扭曲非共平面的二氮杂萘酮为前体，通过反应得到含含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚，从而提升材料的耐热性、改善材料的加工性能。

技术领域

本发明属于高分子材料合成技术领域，特别涉及一种含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚的合成方法。

背景技术

含氟高分子材料由于其突出的性能，如热稳定性、化学稳定性、低介电常数、对水和醇的不溶性及良好的绝缘性等，在近几年作为先进的工程塑料被广泛应用，而含氟聚合物在军事国防等领域已经达到无可替代的重要作用。含氟聚芳醚由于氟原子的引入，聚合物的热稳定性、溶解性、吸水性、介电性能、耐溶剂性及机械性能都会受到不同程度影响。含氟聚芳醚展现出来的独特性能，如今越来越多的应用到先进的领域中。

全氟环丁基(PFCB)芳基醚聚合物是由陶氏化学公司的Babb及其同事开发的一类新兴的半氟化聚芳醚，是由三氟乙烯基醚单体经过热环化聚合得到。由于聚合物主链中含有芳环骨架和醚键，因此聚合物具有含氟聚芳醚一般的通性，而无规立构的全氟环丁基结构的存在，改善了聚合物的溶解性以及熔融性，使得聚合物具有优异的加工性能，在工业生产中有极大优势。此外PFCB芳基醚聚合物还具有许多独特性质，包括光学透明性，高耐热性、高抗氧化性、优良的化学稳定性，已被广泛应用于建筑涂料、电子器件、液晶材料、燃料电池膜、有机非线性光学主体聚合物和有机纳米材料中。众多因素使得全氟环丁基聚芳醚成为新世纪专家学者的研究热点。

本发明以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮或其衍生物为原料，选用这种类双酚前体的原因是其刚性较强，同时具有扭曲非共平面结构，期望得到的聚合物具有耐高温又可溶解的性能。

发明内容

本发明提供了一种含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚的合成方法，并利用该方法获得含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚。

本发明的技术方案：

一种含杂萘联苯结构的全氟环丁基聚芳醚的合成方法，合成路线如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄是氢、卤素取代基、苯基、苯氧基、含有至少1个碳原子的直链烷基、含有至少1个碳原子的带支链的烷基或含有至少1个碳原子的带支链的烷氧基，R₁、R₂、R₃、R₄相同或不同；

具体步骤如下：

步骤a、制备含杂萘联苯结构的溴代四氟乙基中间体

以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮或其衍生物为原料，二甲基亚砜为溶剂，甲苯为带水剂，在惰性气体氛围下，与碱发生取代反应形成金属盐；然后在20-40℃温度条件下，缓慢滴加二溴四氟乙烷，滴加完成后，恒温1-5h后升温至30-50℃，反应30-80h后，沉于去离子水中，过滤后的干燥滤饼经过提纯后得到含杂萘联苯结构的溴代四氟乙基中间体；含杂萘联苯结构的溴代四氟乙基中间体结构式如下：