[发明专利]一种9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐的制备方法

说明书

本发明提供了一种9,9‑双(三氟甲基)‑2,3,6,7‑氧杂蒽四羧基二酐的制备方法，包括以下步骤：将5‑茚醇、六氟丙酮三水合物、第一溶剂、催化剂混合加热至反应完全，得到第一中间体；将第一中间体、硝酸混合加热至反应完全，得到四甲酸中间体；将四甲酸中间体与第二溶剂混合加热脱水，得到所需产物。本发明所述的9,9‑双(三氟甲基)‑2,3,6,7‑氧杂蒽四羧基二酐的制备方法克服了现有路线低收率的缺点，具有反应条件温和、后处理操作简单、溶剂可回收套用、品质好等优点。

技术领域

本发明属于化工合成领域，尤其是涉及一种9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐的制备方法。

背景技术

9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐(以下简称6FCDA)是聚酰亚胺二酐单体，与不同结构的二胺单体经聚合得到的材料，经加工后可用于航空航天、微电子、液晶、激光、分离膜等领域。

9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐的制备难度大，现有技术文献报道如下：

1)公开号为CN112424261A的发明专利公开了一种6FCDA的制备方法：以六氟丙酮三水合物为原料，与3,4-二甲基苯酚为原料，经过三步反应制得，第一步收率48％，第二步收率82％，第三步收率82％，总收率32.27％。

2)公开号为US5051520的专利以六氟丙酮为原料，在氢氟酸中与3,4-二甲基苯酚或3,3',4,4'-四甲基二苯醚反应，制得6FCDA四甲基物，之后经氧化，脱水得到6FCDA.第一步收率17％，第二步收率61％，第三步收率未提及。

上述文献中公开的指标方法基本相似且收率低，因此，开发一种制备6FCDA的新方法具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐的制备方法，以提升反应过程的转化率和产品纯度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种9,9-双(三氟甲基)-2,3,6,7-氧杂蒽四羧基二酐的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将5-茚醇、六氟丙酮三水合物、第一溶剂、催化剂混合加热至反应完全，得到第一中间体6FCDM；

步骤S2、将第一中间体、硝酸混合加热至反应完全，得到四甲酸中间体6FCDC；

步骤S3、将四甲酸中间体6FCDC与第二溶剂混合加热脱水，得到所需产物6FCDA。

进一步地，步骤S1中5-茚醇、六氟丙酮三水合物、催化剂的摩尔比为(2-3):1：(1.5-3)；优选为2.5:1:2。

进一步地，所述催化剂为三氟甲磺酸乙酯、硫酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸甲酯、三氟甲磺酸钯、三氟甲磺酸异丙酯中的一种；优选为三氟甲磺酸甲酯。

进一步地，所述第一溶剂为NMP、DMSO、DMAC、DMF、甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿中的一种或两种的混合液；优选为甲苯与二氯乙烷的混合液；进一步优选地，甲苯与二氯乙烷的体积比为3:1；进一步优选地，六氟丙酮三水合物与甲苯与二氯乙烷的混合液的质量比为1：(4-8)。

进一步地，步骤S1中反应温度为70-100℃；优选为90℃。

进一步地，步骤S2中第一中间体与硝酸的质量比为1：(10-30)；优选为1:15。

进一步地，步骤S2中硝酸的质量分数为5％-30％；优选为10％。

进一步地，步骤S2中反应温度为100-150℃，反应压力为0.5-5MPa；优选地，反应温度为130℃，反应压力为3MPa。