[發明專利]一類具有親核反應活性的雙氟單體、制備方法及其在制備聚芳醚中的應用

在審

• 申請號: 201810009244.4
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108794406A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 姜振華;韓小崔;龐金輝;謝韞吉;榮國龍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C07D239/26
• 分類號: C07D239/26;C08G65/40
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一類具有親核反應活性的雙氟單體、制備方法及其在制備聚芳醚中的應用，屬于高分子材料及其制備技術領域。該雙氟單體的名稱為4,4'?二?(4?氟苯基)?6,6'?二?(4?R基苯基)?2,2'?聯嘧啶，其結構式如下所示。本發明制備的主鏈含有聯嘧啶結構的聚芳醚可用于制備氣體分離膜，聚合物和金屬有機骨架的復合材料的增容劑，以及光電材料的制備等。本發明制備得到的聚芳醚聚合物不僅具有優異的耐熱性能，同時還兼具光電功能性材料的優良性能，在結構上還擁有含氮雜環的結構，因此在光電材料、配位化學和氣體分離等諸多領域有著廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一類新型的具有親核反應活性的雙氟單體、制備方法及其在制備聚芳醚中的應用。

背景技術

眾所周知，聚芳醚是一種重要的功能材料，具有耐熱等級高、機械性能好、尺寸穩定性好、電性能優異、阻燃和易成型加工等優異性能，被廣泛應用于精密電子器件、航空航天、國防、工業等領域。但是目前商業化的聚芳醚種類較少。為了擴展聚芳醚的種類和賦予其新功能，對聚芳醚進行改性是十分重要的。目前，物理改性和化學改性是聚芳醚常用且效果最顯著的改性方法。物理改性主要是共混改性，比如和碳纖共混，提升機械性能和耐熱能力。化學改性方法主要有：引入大的側基、共聚改性、引入扭曲的非共平面結構、主鏈引入雜原子等。

聯嘧啶作為一種含氮雜環扭曲的非共平面結構化合物，在光電領域和配位化學領域被廣泛地研究。此外，嘧啶環的熱穩定性優于苯環。因此，將聯嘧啶結構引入聚芳醚中，不但可以實現聚芳醚的功能化，而且可以提高聚芳醚的熱性能。

發明內容

本發明的目的是提供一類新型的具有親核反應活性的雙氟單體、制備方法及其在制備聚芳醚中的應用。

本發明所述的一類具有親核反應活性的雙氟單體，其名稱為4,4'-二-(4-氟苯基)-6,6'-二-(4-R基苯基)-2,2'-聯嘧啶，其結構式如下所示：

其中，R為H、CH₃、OCH₃、NO₂、C₆H₅(苯基)中的一種。

本發明所述的上述具有親核反應活性的雙氟單體的制備方法，其步驟如下：

(1)在惰性氣體氛圍下，以對氟苯乙酮、對R基苯甲醛和尿素為反應物，三甲基氯硅烷和氯化銅為催化劑，乙腈為溶劑，在攪拌下混合升溫至回流，反應 6～12小時；然后出料到去離子水中，并用去離子水洗3～6次，乙醇洗3～6次，重結晶得到6-(4-苯基)-4-(4-R基苯基)嘧啶-2(1氫)-酮；其中對氟苯乙酮、對R 基苯甲醛、尿素、氯化銅和三甲基氯硅烷的投料摩爾比為1：0.9～1.1：1.2～3： 0.05～0.5：0.9～1.1；每摩爾對氟苯乙酮用乙腈500～3000mL；

(2)以6-(4-苯基)-4-(4-R基苯基)嘧啶-2(1氫)-酮和三氯氧磷為反應物， N,N'-二甲基苯胺為催化劑，在惰性氣體保護和磁力攪拌下混合；升溫至 90～170℃，反應3～9小時后蒸出大部分三氯氧磷，冷卻至室溫，然后倒入冰水中，析出黃色固體，抽濾，固體用去離子水洗3～8次；重結晶得到2-氯-4-(4- 氟苯基)-6-(4-R基苯基)嘧啶；其中，6-(4-苯基)-4-(4-R基苯基)嘧啶-2(1氫)-酮、三氯氧磷和N,N'-二甲基苯胺用量比為1g：3～10mL：0.02～0.2mL；