[發明專利]一種基于生物質原料的二胺單體的制備方法

有效

• 申請號: 201810226108.0
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108586476B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張睿;黃華華;陳永明
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C07D493/04
• 分類號: C07D493/04;C08G73/10;C08J5/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

本發明提供了一種基于生物質原料的二胺單體的制備方法，包括將含二甲氧基的飽和環烷烴與肌醇進行縮酮反應，將羥基進行保護，然后再與鹵代硝基苯類化合物進行取代反應，最后還原劑存在下將硝基還原成胺基，得到一種新的二胺單體，上述二胺單體可與現有的二酐單體進行聚合反應，合成得到一系列新的聚酰亞胺材料。本發明提供的制備方法原料來源廣泛，操作簡單，合成得到的材料對多種溶劑均顯示了極好的溶解性，同時熱穩定性好，力學性能優異，光學透明性能良好，具備較好的應用前景。

技術領域

本發明屬于聚酰亞胺材料制備技術領域，更具體地，涉及一種基于生物質原料的二胺單體的制備方法。

背景技術

聚酰亞胺作為一種聚合物材料，由于其良好的熱穩定性，力學性能，可靠的化學耐受性和介電性能，近幾十年獲得廣泛的研究關注和快速發展。但該材料同時存在一些缺陷，制約了其發展和進一步的應用。例如，由于商業化聚酰亞胺薄膜中芳香族單體的廣泛使用，聚合物骨架中分子鏈內與鏈間的CTC(電子轉移絡合)效應往往使得其薄膜材料具有較深的顏色，低透明性和較差的溶解性能，這些顯而易見的缺陷制約著聚酰亞胺薄膜材料在柔性顯示基底與其它柔性光學器件中的應用。而傳統的聚酰亞胺材料由于較低的玻璃化轉變溫度，無法承受200℃以上的高溫，因此如何在保證聚酰亞胺薄膜保持良好的熱學穩定性的同時改善其光學性能，成為了研究熱點。

同時，目前用于商業化聚合的傳統單體往往來自于石油化工工業，由于石油原料的逐漸短缺與其日益飆升的價格，以及全球環境的惡化，通過來源廣泛的原料進行合成得到聚合物的研究日趨緊迫。

發明內容

針對以上問題，帶有特定結構或功能團的新型光學透明聚酰亞胺材料已經獲得廣泛合成與研究。同時，一些由生物質原料衍生的新材料在研究中得到了越來越多的重視。大量基于生物質的聚合物如聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯和聚亞氨酯等已經獲得了合成與研究。

本發明基于以上技術，將肌肉肌醇作為生物質原料，應用于制備聚酰亞胺中二胺單體，該原料廣泛存在于動植物體中，并廣泛應用于食品與醫藥行業，同時，采用二甲氧基環烷烴對肌肉肌醇中的四個羥基進行保護使其成為帶有兩個羥基的分子，再將該二醇產物與鹵代硝基苯類化合物進行取代，最后將硝基進行還原，制備帶有兩個大體積環己側基的二胺單體，以上二胺單體與現有二酐原料進行聚合反應，可以合成一系列新的聚酰亞胺材料。

本發明的上述技術目的通過以下技術方案實現：

一種基于生物質原料的二胺單體的制備方法，包括如下步驟：

S1.將含有二甲氧基的飽和環烷烴與肌醇進行縮酮反應，得到化合物a；

S2.將化合物a與鹵代硝基苯類化合物進行取代反應，得到化合物b；

S3.將化合物b中的硝基進行還原反應，得到所述二胺單體；

其中，鹵代硝基苯類化合物的結構式為

R₁和R₅的定義相同，分別代表氫或C1～C5烷基；R₂，R₃，R₄的定義相同，分別代表氫、鹵基或C1～C5烷基，C1～C5烷基中的任意一個或多個氫可被鹵基取代；R₂，R₃，R₄不同時為氫或C1～C5烷基；

步驟S1中，化合物a與鹵代硝基苯類化合物反應的摩爾比為1：(1.5～3.5)；含有二甲氧基的飽和環烷烴中飽和環烷烴為C3～C8的飽和環烷烴。

優選地，含有二甲氧基的飽和環烷烴中飽和環烷烴為C4～C6的飽和環烷烴。

優選地，R₁和R₅的定義相同，分別代表氫或C1～C3飽和直鏈烷基。