[發明專利]烷基取代脂環二酐化合物及由其制備的聚酰亞胺

有效

• 申請號: 201110230928.5
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102408399A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 楊士勇;郭遠征;宋海旺;劉金剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C07D307/92
• 分類號: C07D307/92;C08G73/12;C09D179/08;H01L51/54;G02F1/1335
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.式I所示化合物，

(式I)

所述式I結構通式中，R₁為-H或-CH₃；R₂為-H或通式為-C_mH_2m+1的烷基取代基，m為1～16。

2.根據權利要求1所述的化合物，其特征在于：所述m為1～10。

3.一種制備權利要求1或2所述化合物的方法，包括如下步驟：在一氧化氮氣體的催化作用下，將4-烷基取代苯乙烯與烷基取代順丁烯二酸酐在阻聚劑存在的條件下進行反應，反應完畢后降溫加入乙腈溶解，溶解完畢后再加入甲苯，冷卻析出得到權利要求1或2所述化合物。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述4-烷基取代苯乙烯選自苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-異丁基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-戊基苯乙烯、4-己基苯乙烯、4-庚基苯乙烯、4-辛基苯乙烯、4-壬基苯乙烯、4-癸基苯乙烯、4-十一烷基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、4-十三烷基苯乙烯、4-十四烷基苯乙烯、4-十五烷基苯乙烯和4-十六烷基苯乙烯中的至少一種，優選4-甲基苯乙烯；

所述烷基取代順丁烯二酸酐選自順丁烯二酸酐、馬來酸酐、甲基順丁烯二酸酐中的至少一種，優選順丁烯二酸酐；

所述阻聚劑為酚類化合物，所述酚類化合物選自對苯二酚、間苯二酚、2-甲基對苯二酚、2，5-二甲基對苯二酚、2，5-二特丁基對苯二酚和2，5-二叔丁基對苯二酚中的至少一種，優選2，5-二叔丁基對苯二酚；

所述4-烷基取代苯乙烯、所述烷基取代順丁烯二酸酐與所述阻聚劑的投料摩爾比為1～2.5∶1∶0.0005～0.005，優選1.5～2.0∶1∶0.001～0.002；

所述反應步驟中，溫度為70℃～150℃，優選90～125℃，時間為5～20小時，優選10～15小時。

5.式III所示聚酰亞胺，

(式III)

所述式III結構通式中，R₁為-H或-CH₃；R₂為氫或通式為-C_mH_2m+1的烷基取代基，其中m為1～16的整數；R₃為-O-、n為1～100的整數。

6.根據權利要求5所述的化合物，其特征在于：所述m為1～10的整數，n為10～50的整數。

7.一種制備權利要求5或6所述化合物的方法，包括如下步驟：將權利要求1或2所述化合物與式II所示二胺化合物于溶劑中先進行聚合反應，反應完畢后再加入乙酸酐和吡啶于所述溶劑中進行化學亞胺化反應，反應完畢得到所述權利要求5或6所述化合物；

(式II)

所述式II結構通式中，R₃為-O-、

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述式II所示二胺化合物選自4，4’-二氨基二苯醚、1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷中的至少一種；

所述溶劑選自間甲酚、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、環戊酮、環己酮、四氫呋喃和1，2-二氯乙烷中的至少一種，優選N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基乙酰胺中的至少一種；

所述式II所示二胺化合物、式I所述二酐化合物與所述乙酸酐的投料摩爾比為1-1.05∶1∶1-10，優選1-1.02∶1∶1-5，更優選1∶1∶5；所述乙酸酐與所述吡啶的投料摩爾比為1∶1；

所述式I所述二酐化合物與式II所示二胺化合物的質量之和在反應體系中的質量百分比濃度為5-30％，優選15-20％，更優選20％；

所述聚合反應步驟中，溫度為0-50℃，優選25-30℃，時間為5-30小時，優選15-20小時，更優選24小時；所述化學亞胺化反應步驟中，溫度為0-50℃，優選25-30℃，時間為5-30小時，優選15-24小時，更優選24小時。

9.權利要求5或6所述聚酰亞胺制備得到的膜。