[發明專利]一種含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201810570036.1
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108659215B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 陳棟陽;許佳琦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;甘垚

本發明公開了一種含有柱[5]芳烴的聚芳醚化合物及其制備方法。本發明首先將二羥基柱[5]芳烴化合物與過量的六氟苯進行反應，制得對位雙氟苯取代的柱[5]芳烴衍生物A，然后將A與雙酚芴、二氟二苯甲酮進行縮聚，得到含有柱[5]芳烴的聚芳醚化合物。所得聚芳醚化合物具有優異的溶解性、熱穩定性、氧化穩定性、機械性能等，是一種重要的工程塑料。

技術領域

本發明涉及一種含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物及其制備方法，屬于有機合成技術領域。

背景技術

聚芳醚是一種高性能特種工程塑料，作為一種半結晶性芳香族熱塑性高分子材料，有著剛性的亞苯基和柔性的醚鍵，因而具有抗蠕變性好、強度高和機械性能強等優良的性能，廣泛地應用于航空航天、化工、精密儀器等領域。但大部分的聚芳醚介電常數和吸水率都較高，通過引入氟元素，可以降低這兩個指數，并且提高熱穩定性、溶解性等（CN106750257A）。雖然聚芳醚具有優異的綜合性能，但其由于價格偏高，其應用范圍受到了限制。因此，研制開發耐熱性、功能性更高的新品種，提高其性價比，是發展聚芳醚的重要途徑。

超分子化學是一門新興的學科，大環主體化合物是其重要基礎，柱[5]芳烴被認為是新一代大環主體化合物。柱[5]芳烴具有廣泛的修飾性，這使得其在超分子聚合物、功能材料、納米通道、分子器件等領域有著潛在的應用。Ogoshi等報道了用三氟化硼乙醚催化多聚甲醛和1,4-二甲氧基苯反應，可以得到高產率二甲氧基柱[5]芳烴，如文獻1（Ogoshi Tet al，Journal of Organic Chemistry，2011，76：328~331）所述。而黃飛鶴課題組將二甲氧基柱[5]芳烴選擇性氧化一個重復單元變成對苯二醌，再通過Na₂S₂O₄還原得二羥基柱[5]芳烴化合物，如文獻2（Han C et al，Chemical Communications，2012，48：9876~9878）所述。本發明在此基礎上，引入缺電子的六氟苯與反應性羥基反應，制得一種新的對位雙氟苯取代的柱[5]芳烴衍生物A，并與其他商業化單體共聚，生成一種新型的含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物，對高性能聚芳醚的開發和超分子化合物領域都具有重要的意義。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足，提供了一種含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物及其制備方法。該化合物具有優異的溶解性、熱穩定性、氧化穩定性、機械性能等，是一種重要的工程塑料。

本發明的上述目的通過以下技術方案予以實現：

一種含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物，其化學結構如式Ⅰ所示。

式Ⅰ中：x = 20~400，y = 5~50，

。

所述含有柱[5]芳烴的含氟聚芳醚化合物的制備方法，包括如下步驟：

（1）將二羥基柱[5]芳烴化合物溶解于N,N’-二甲基甲酰胺中，加入六氟苯反應，待反應結束后，將反應物倒入去離子水中，然后加入二氯甲烷進行萃取，收集二氯甲烷相（其中N,N’-二甲基甲酰胺溶劑的質量為二羥基柱[5]芳烴化合物的質量的5~15倍，萃取所用的去離子水質量為N,N’-二甲基甲酰胺溶劑質量的2~10倍，二氯甲烷質量為去離子水質量的0.2~2倍）；接著，蒸發掉二氯甲烷，用硅膠柱對所得固體進行過柱提純，即得對位雙氟苯取代的柱[5]芳烴衍生物A；反應過程如下所示：

對位雙氟苯取代的柱[5]芳烴衍生物A其分子式簡寫如下所示：

；

其中，

。