[发明专利]一种二苯甲烷双马来酰亚胺的合成方法

说明书

一种二苯甲烷双马来酰亚胺的合成方法，以马来酸酐、4,4’‑二氨基二苯基甲烷为原料，乙酸酐为催化剂，冰乙酸为溶剂，进行微波反应，重结晶后得二苯甲烷双马来酰亚胺。本发明方法反应简单易控，后处理方便，目标产物二苯甲烷双马来酰亚胺纯度大于98％，总收率可达90％以上，符合绿色化工的要求。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种二苯甲烷双马来酰亚胺的合成方法。

背景技术

N,N’-4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)是合成双马来酰亚胺聚合物(BMI)的主要单体。BMI其主链含有芳环和氮杂环结构，此类聚合物具有耐高温、耐辐射、耐摩擦、高强度、高耐侯等许多优异性能，已广泛应用于航空航天、电子、绝缘材料等领域。

现有技术中报道了N，N’-(4,4’-二苯甲烷)-双马来酰亚胺的合成(《河南科学》Vol.11.No.1,Mar.1993,58-63)，采用4,4’-二氨基二苯甲烷和顺丁烯二酸酐为原料，丙酮为溶剂，金属氧化物作催化剂，经成酸反应和脱水环化反应得到N,N’-(4,4’-二苯甲烷)-双马来酰亚胺，合成路线如下所示：

此方法使用大量溶剂及醋酐，反应后溶剂和副产品醋酸使得大量废水难以处理，且沉析过程中产生的副产品难以分离。

现有技术中，报道了N,N’-4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺的均相合成(《华东理工大学学报(自然科学版)》Vol.32.No.2,Feb.2006,217-220)，其以4,4’-二氨基二苯甲烷和顺丁烯二酸酐为原料，采用均相体系、共沸蒸馏的方法，一步合成了N,N’-4,4’-二苯甲烷双马来酰亚胺中，合成路线如下：

此方法中以对甲苯磺酸为催化剂，使用DMF和甲苯组成的混合溶剂，会使得成本增加且反应后大量废水处理困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二苯甲烷双马来酰亚胺的合成方法，通过微波反应合成二苯甲烷双马来酰亚胺，反应体系单一，操作简便，后处理简单，对环境友好，克服现有技术中二苯甲烷双马来酰亚胺的制备过程中成本高、废水难处理的问题。

本发明的技术构思是这样的：

本发明采用马来酸酐、4,4’-二氨基二苯基甲烷为原料，乙酸酐为催化剂，冰乙酸为溶剂，进行微波反应，得二苯甲烷双马来酰亚胺，操作简便，后处理简单，对环境友好。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种二苯甲烷双马来酰亚胺的合成方法，包括如下步骤：将马来酸酐与4,4’-二氨基二苯基甲烷溶于冰乙酸中，以乙酸酐为催化剂，置于微波反应器内进行微波反应，反应温度为80～120℃，反应时间15～30分钟，反应结束后蒸出冰乙酸，进行重结晶，即得产物二苯甲烷双马来酰亚胺，产物含量大于99％。

反应式如下：

进一步，所述马来酸酐、4,4’-二氨基二苯基甲烷、乙酸酐的投料摩尔比为1：0.45～0.50：1.05～1.20，马来酸酐与冰乙酸的投料质量比为1：5.0～8.0。

又，所述微波反应温度为80～120℃，反应时间15～30分钟。

优选地，重结晶溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇，所述重结晶过程为：反应液蒸干后，加入醇类溶剂，醇类溶剂与马来酸酐的质量比为8～10：1，加热回流后冷却结晶，过滤，烘干。