[发明专利]一种4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的制备方法

说明书

本发明公开了一种4,4‘‑（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的制备方法，包括：a）准确称量N‑烷基邻苯二甲酰亚胺以及催化剂，搅拌加热至90‑110℃溶解；缓慢滴加水合六氟丙酮，加热到100‑130℃边搅拌边反应22‑80h后出料得到4,4‑（六氟异亚丙基）双（N‑烷基邻苯二甲酰亚胺）；b）通过加碱水解，再酸化得到六氟四酸；c）脱水得到4,4‘‑（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐。本发明采用六氟丙酮与特定N‑烷基邻苯二甲酰亚胺在特定催化剂作用下直接反应制备六氟二酐，省却了传统方法中需要将甲基氧化步骤，避免了使用金属类氧化物，环境污染小，且为常压反应，无需高压反应，降低了反应危险性，且制备得到的4,4‘‑（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的纯度高，收率高达87%以上。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐（6FDA）的制备方法。

背景技术

含氟聚酰亚胺具有优异的综合性能，在航空航天、微电子、电子电器、气体分离等领域具有广泛的应用。含氟单体的结构性质最终影响含氟聚酰亚胺的性能。含氟单体的种类有限，制备的条件苛刻，工艺复杂，成本高，限制了含氟聚酰亚胺的推广和应用。一种4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐（6FDA）是合成含氟聚酰亚胺应用最为广泛的二酐单体，随着微电子，OLED等领域对于含氟聚酰亚胺需求的快速增长，6FDA的市场需求激增。

通常，合成6FDA的方法如美国专利US3310573介绍用六氟丙酮在催化剂的存在下与苯环上的氢发生傅克反应 Friedel-Crafts，六氟丙酮在氢氟化物存在下使2摩尔芳烃与氟酮缩合或在氯化铝存在下使2摩尔芳香胺与氟酮络缩缩合，这样可以合成六氟异丙基二甲苯或其衍生物，或者直接合成带六氟异丙基的二胺。进一步，可以对两侧的二甲苯（或单甲苯）甲基进行氧化，从而获得含氟的二苯甲酸和四苯甲酸，四苯甲酸酐然后再进行脱水缩合成酸酐。该反应需要用到催化剂三氧化铬或高锰酸钾等，反应过程比较复杂，环境污染较大。

发明内容

为了解决现有技术中制备4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的工艺使用催化剂氟化氢存在危险、存在甲基氧化步骤造成环境污染大等问题，本发明的目的在于提供一种4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的制备方法，该方法采用使用浓硫酸、浓盐酸等作为催化剂代替氟化氢以及常压反应，无需高压反应，降低了反应的危险性，省却了传统方法中需要将甲基氧化步骤，避免了使用金属类氧化物，环境污染小；且制备得到的4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的纯度高，收率高达70%以上。

本发明采用以下技术方案来实现本发明的目的：

一种4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐的制备方法，包括以下步骤：

a）准确称量N-烷基邻苯二甲酰亚胺以及催化剂，搅拌加热至90-110℃溶解；缓慢滴加水合六氟丙酮，加热至100-130℃边搅拌边反应22-80h后出料得到4,4-（六氟异亚丙基）双（N-烷基邻苯二甲酰亚胺）；

b）通过加碱水解，再酸化得到六氟四酸；

c）脱水得到4,4‘-（六氟亚异丙基）二邻苯二甲酸酐。

其中，步骤a）中，所述N-烷基邻苯二甲酰亚胺的结构式为，其中n=0~8；选自N-甲基邻苯二甲酰亚胺、N-乙基邻苯二甲酰亚胺、N-异丙基邻苯二甲酰亚胺、N-正丙基邻苯二甲酰亚胺、N-正丁基邻苯二甲酰亚胺中的一种或几种。

其中，步骤a）中，所述N-烷基邻苯二甲酰亚胺与催化剂的质量比为（1~5）:（1~10）。

其中，步骤a）中，所述水合六氟丙酮和 N-烷基邻苯二甲酰亚胺的摩尔比为（1~1.5）：2。

其中，步骤a）中，所述催化剂选自浓硫酸、浓盐酸、无水三氯化铝、无水氯化铁、SnCl₄、ZnCl₂、H₃PO₄中的一种或几种混合物。