[發明專利]一種合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸的方法

有效

• 申請號: 202110292849.0
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113004140B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 栗曉東
• 申請（專利權）人: 天津眾泰材料科技有限公司
• 主分類號: C07C51/265
• 分類號: C07C51/265;C07C63/68
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 石倩倩

本發明提供了一種合成4,4'?(全氟丙烷?2,2?二基)二鄰苯二甲酸的方法，以4,4'?(全氟丙烷?2,2?二基)雙(1,2?二甲基苯)為原料，以氧氣為氧化劑，以催化量溴化物為引發劑，常溫常壓下進行反應的光催化氧氣氧化法合成4,4'?(全氟丙烷?2,2?二基)二鄰苯二甲酸，本發明所述的合成4,4'?(全氟丙烷?2,2?二基)二鄰苯二甲酸的方法無過渡金屬參與，反應條件溫和，反應收率高，大于90％，所得產物純度高，大于99.0％，具有潛在的商用價值。

技術領域

本發明屬于化工合成領域，具體涉及一種合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸的方法。

背景技術

芳烴都甲酸類衍生物是重要的材料化工原料和醫藥化工原料，特別是含氟鄰苯二甲酸類衍生物，在顯示器、無色透明柔性線電路等領域用于制備聚酰亞胺膜材料。其中4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸酐(cas:1107-00-2,簡稱：六氟二酐、6FDA)是制備聚酰亞胺膜應用最為廣泛的單體之一，也是目前無色透明聚酰亞胺中使用量最大的單體，而制備六氟二酐的唯一原料是4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸(cas:3016-76-0,簡稱：六氟二酸、6FTA)。

制備6FTA的傳統方法是以4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)雙(1,2-二甲基苯)(cas:65294-20-4，簡稱：6FXP)為原料，經硝酸或者高錳酸鉀氧化制得。WO2009/082614公開了一種利用硝酸氧化6FXP制備6FTA的方法，該方法反應較快，但是反應溫度高達200℃，且反應過程中有酸性氮氧化物生成，存在一定風險。專利文獻CN101696199、CN106349200公開的高錳酸鉀氧化法中高錳酸鉀的用量是6FXP的3-10倍，且溶劑用量高達20-40倍，不可避免的會產生大量廢渣和廢水，污染環境。作為改進方法之一，專利文獻CN109678826公開了一種利用六氟鄰苯四腈在酸性條件下水解制備6FTA的方法，該方法用六氟鄰苯四腈替代6FXP作原料，避免了氧化劑的使用，反應轉化率高達100％，但是該方法需要在110℃下回流不少于30小時，反應溫度仍然較高，且耗時較長；專利文獻CN110963985公開了一種以4,4-(六氟異亞丙基)雙(N-丙基鄰苯二甲酰亞胺)為原料，在堿性條件水解再酸化合成6FTA的方法，該方法的優點在于避免了使用高錳酸鉀，減少了固廢的排放，但是此方法中堿性水解過程脫去了兩分子丙胺，不符合原子經濟性原理，不可避免的會增加廢水的化學需氧量。作為改進方法之二，是用氧氣或者空氣替代高錳酸鉀作為氧化劑，在過渡金屬參與下將6FXP氧化制得6FTA，專利文獻US5004797、DE3739800A1、JP2002097185、CN105061186、CN111333601均是用催化量的過渡金屬鈷和錳替代高錳酸鉀，避免了固體殘渣的生成，但是上述專利文獻中的反應溫度高達180-200℃；專利文獻CN107698436在過渡金屬催化體系中引入弱配位的配體，優化了氧氣氧化反應的條件，但是，金屬催化劑的使用仍會增加產物的金屬殘留，對于金屬含量要求較高的電子材料產品是不利的。作為改進方法之三，專利文獻CN109928944公布了一種用雙氧水作氧化劑，紫外燈照射下，將6FXP氧化成6FTA的方法，該方法較其它方法更為潔凈，高效，唯一不足是該方法對原料6FXP的狀態要求較高，需要提前研磨成納米級顆粒，操作繁瑣，且需要使用高濃度的雙氧水，存在一定危險。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸的方法，以解決現有技術中的不足。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種合成4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)二鄰苯二甲酸的方法，包括以下步驟：

(1)將4,4’-(全氟丙烷-2,2-二基)雙(1,2-二甲基苯)加入到第一溶劑中，加入引發劑，得到反應液；

(2)向反應液中通入氧氣，室溫下用LED燈照射反應液，攪拌至原料完全轉化；