[发明专利]一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用，以脱氢枞酸为原料，依次经过溴化、Suzuki偶联、酰氯化和酰胺反应，制得二元松香基苯并环丁烯单体，并由二元松香基苯并环丁烯单体进行升温固化得到二元松香基苯并环丁烯聚合物。本发明的一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用，以天然产物脱氢枞酸为原料通过四步反应制备得到二元松香基苯并环丁烯单体，其制备方法简单、反应条件温和；同时，以二元松香基苯并环丁烯单体为原料制备聚合物，制备得到的聚合物在介电常数、热稳定性和疏水性等方面的提升非常显著。

技术领域

本发明涉及一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用，属于天然资源改性技术领域。

背景技术

苯并环丁烯(BCB)树脂作为一种新型的活性树脂，它既可形成热塑性树脂，也可形成热固性树脂，其树脂具有优异的热稳定性、成型加工性、低介电常数和低热膨胀系数等性能。基于这些优异的性能，BCB树脂已广泛应用于电子、微电子工业等领域。随着超大规模集成电路和多芯片组件等的发展，对中间层介质材料的要求也越来越高，材料不但要具有优良的介电性能，而且还要具备优异的热稳定性、耐水性等。单一的BCB树脂材料在性能上已无法满足这些应用的要求，所以需要通过引入其他基团来提高BCB树脂的性能。

授权公告号为CN103012298B的发明专利公开了一种含三嗪环的苯并环丁烯单体、制备方法和应用，由4-溴苯并环丁烯和卤代芳单体为原料制备格氏试剂，再与三聚氯氰溶液反应制备含单三嗪环的苯并环丁烯衍生物单体，进一步偶联反应获得含双三嗪环的苯并环丁烯衍生物单体，含三嗪环结构的苯并环丁烯单体可自身固化或与苯并环丁烯共混固化，得到的聚合物均具有较好的介电性能，耐湿热性能，化学稳定性和较高的玻璃化转变温度，具有高的耐热阻燃性能，适用于微电子工业、航空航天和国防等领域中用作高性能树脂基体或封装材料。虽然材料在性能上有所提高，但在制备过程中需要使用大量镁金属发生格式反应，会造成污染，而且采用的原料为石油基资源，在可持续利用上会有一定的限制。

松香改性高分子材料在表面活性剂、油墨涂料、食品工业、造纸助剂、医药农药等方面得到广泛的应用，而且松香改性高分子材料也将代替以往的石化原料，一方面可以减少对环境的破坏，另一方面可以减缓石油资源枯竭的现状。松香中具有疏水性好、大体积刚性菲环结构，同时分子结构中含有双键和羧基，其可通过多种反应途径合成功能性单体制备高分子材料。在高分子材料应用中，松香结构的引入可显著改善材料的硬度、光泽、耐热性及耐水性等性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用，通过四步反应制备得到二元松香基苯并环丁烯单体，并以二元松香基苯并环丁烯单体为原料制备聚合物，制备得到的聚合物在介电常数、热稳定性和疏水性等方面的提升非常显著。

为解决上述技术问题，本发明提供一种二元松香基苯并环丁烯单体，其分子结构式为：

本发明还提供了一种二元松香基苯并环丁烯单体的制备方法，以脱氢枞酸为原料，依次经过溴化、Suzuki偶联、酰氯化和酰胺反应，制得二元松香基苯并环丁烯单体，反应过程为：

通过采用上述技术方案，得到二元松香基苯并环丁烯单体，其制备方法简单、反应条件温和。

进一步地，本发明的一种二元松香基苯并环丁烯单体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将脱氢枞酸和N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)，在室温下反应，生成溴代脱氢枞酸；

(2)在惰性气氛保护下，在碱和催化剂的作用下，将溴代脱氢枞酸和4-硼酸基苯并环丁烯，在50～80℃下反应，生成苯并环丁烯脱氢枞酸；

(3)将苯并环丁烯脱氢枞酸和二氯亚砜二氯亚砜，在25～45℃下反应，生成苯并环丁烯脱氢枞酸酰氯；