[發明專利]一種高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201911288091.2
• 申請日: 2019-12-15
• 公開（公告）號: CN111269420A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 譚井華;劉亦武;趙先清
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C07D335/16;C07D409/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

1.一種高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，所述聚酰亞胺的結構通式如下所示：

其中，y＝1～10000；n＝0～6，m＝0～6，同一結構式中的n和m不同時為0；Ar₁選自下列結構式中的任意一種：

2.根據權利要求1所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，所述Ar₂和Ar₃選自下列結構式中的任意一種：

所述X選自下列結構中的任意一種：

3.根據權利要求1或2所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，制備步驟包括：在保護氣氛中，將含9-噻噸酮結構的二胺和含X結構的二酐按摩爾比為1:0.95～1.05溶解在強極性非質子溶劑中，在-15～30℃攪拌反應2～48h，得到均相的聚酰胺酸膠液，然后將聚酰胺酸膠液進行熱酰亞胺化或化學酰亞胺化脫水得到聚酰亞胺。

4.根據權利要求3所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺的制備方法，其特征在于，所述含9-噻噸酮結構的二胺的制備方法包括：

S1.將含有兩個鹵原子取代的9-噻噸酮單體與氰化物加入溶劑中，得到單體1、單體2或單體3；

S2.將S1中單體1、單體2或單體3加入溶劑中，加入堿，在保護氣體氛圍下通過水解反應得到二羧酸單體4、單體5或單體6；

S3.將步驟S2中單體4、單體5或單體6溶解至溶劑中，加入N,N-二甲基甲酰胺作為催化劑，在冰浴條件下緩慢滴加二氯亞砜，通過酰氯化反應得到二酰氯單體7、單體8或單體9；

S4.將步驟S3中單體7、單體8或單體9，與含有一個氨基和一個硝基取代的Ar1加入溶劑中，在保護氣體氛圍下通過酰胺化反應得到二硝基單體10、單體11或單體12；

S5.將步驟S4中單體10、單體11或單體12加入到溶劑中，通入保護氣體，加入還原劑，通過還原反應即得結構通式Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ所示的含噻噸酮結構的二胺單體；

所述步驟S1中的單體1、單體2和單體3、S2中的單體4、單體5和單體6、S3中的單體7、單體8和單體9、S4中的單體10、單體11和單體12分別具有如下結構特征：

5.根據權利要求4所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，S1中所述兩個鹵原子取代的9-噻噸酮單體與氰化物中氰基的物質的量的比為1:2～8；S2中單體1、單體2或單體3與加入的堿的物質的量的比為1:10～50；S3中單體4、單體5或單體6與二氯亞砜的摩爾比為1︰2～4；S4中所述單體7、單體8或單體9與含有一個氨基和一個硝基取代的Ar1單體的物質的量比為1︰2～1︰4；S5中所述單體10、單體11或單體12與還原劑的物質的量的比為1︰2～1︰32。

6.根據權利要求4所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，S1所述氰化物為NaCN、KCN、Zn(CN)₂、CuCN中的一種或幾種；所述還原劑為水合肼、甲酸銨、硼氫化鈉、維生素C、檸檬酸鈉、鐵粉、鋅粉中的一種或幾種。

7.根據權利要求4所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，S2所述堿為氫化鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、氟化銫、正丁基鋰、叔丁醇鉀、叔丁醇納、六甲基二硅基胺基鋰中的一種或幾種。

8.根據權利要求4所述高平面剛性的噻噸酮類聚酰亞胺，其特征在于，S1中所述溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯中的一種或幾種；S2中所述溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、1,4二氧六環、甲苯、二甲苯、丙酮、乙腈、水中的一種或幾種；步驟S3的所述溶劑為二氯甲烷；S4中所述溶劑為二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯中的一種或幾種；S5中所述溶劑為乙醇、甲醇、正丙醇、叔丁醇、叔戊醇、乙醇、己醇、四氫呋喃、1,4二氧六環、二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、甲苯中的一種或幾種。