[發(fā)明專利]螺雙苯并噁唑二胺及其制備方法和應(yīng)用、聚酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110726168.0
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113336773B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于有海;陳海權(quán);錢廣濤;陳春海
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C07D498/10
• 分類號: C07D498/10;C08G73/10;C08J5/18;C08L79/08;B01D53/22;B01D69/02;B01D71/64
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及螺雙苯并噁唑二胺及其制備方法和應(yīng)用、聚酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用。采用本發(fā)明提供的螺雙苯并噁唑二胺作為單體制備得到聚酰亞胺，將螺環(huán)結(jié)構(gòu)引入二胺結(jié)構(gòu)中，使得到的聚酰亞胺具有優(yōu)異的溶解性和可加工性；同時使聚酰亞胺形成微孔結(jié)構(gòu)，改善了聚酰亞胺的氣體滲透性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及螺雙苯并噁唑二胺及其制備方法和應(yīng)用、聚酰亞胺及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚酰亞胺是一種耐候、耐溶劑優(yōu)異的特種工程材料，其廣泛應(yīng)用于電子、電工、航天航空、膜分離等行業(yè)。傳統(tǒng)的聚酰亞胺由于出色的剛性分子骨架和強(qiáng)烈的分子間相互作用而表現(xiàn)出優(yōu)異的氣體選擇性，但是其耐熱性能以及機(jī)械性能較差；同時由于剛性的分子鏈和緊密的分子堆積，使得傳統(tǒng)的聚酰亞胺的溶解性和可加工性降低。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過在聚酰亞胺分子主鏈引入芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)，可以有效改善聚酰亞胺的力學(xué)性能和耐高溫性，其中苯并噁唑作為一種典型的剛性芳香族雜環(huán)單元被引入聚酰亞胺分子主鏈中可明顯提高材料的力學(xué)性能和耐熱性能，例如公開號為CN108117653A的中國發(fā)明專利及文獻(xiàn)“Preparation and Properties of High-performance PolyimideCopolymer Fibers Derived from 5-Amino-2-(2-hydroxy-5-aminobenzene)-benzoxazole”，其中制備的苯并噁唑類聚酰亞胺具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及優(yōu)異的力學(xué)性能。但是所得到的苯并噁唑類聚酰亞胺依然存在溶解性差、難以加工的缺陷，同時較低的氣體滲透性也限制了在氣體分離膜領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種螺雙苯并噁唑二胺，利用本發(fā)明提供的螺雙苯并噁唑二胺作為反應(yīng)單體制備得到的聚酰亞胺具有優(yōu)異的溶解性、易加工性和氣體滲透性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種螺雙苯并噁唑二胺，具有式Ⅰ所示結(jié)構(gòu)：

其中，所述R為-H、-CH₃或-OH。

優(yōu)選的，所述螺雙苯并噁唑二胺為具有式Ⅰ-1、式Ⅰ-2、式Ⅰ-3、式Ⅰ-4或式Ⅰ-5所示結(jié)構(gòu)的化合物；

優(yōu)選的，所述螺雙苯并噁唑二胺為具有式Ⅰ-6、式Ⅰ-7、式Ⅰ-8、式Ⅰ-9或式Ⅰ-10所示結(jié)構(gòu)的化合物；

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的螺雙苯并噁唑二胺的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將雙酚A與甲基磺酸發(fā)生重排反應(yīng)，得到具有式a所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式a所示結(jié)構(gòu)的中間體與芐基氯發(fā)生第一縮合反應(yīng)，得到具有式b所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式b所示結(jié)構(gòu)的中間體經(jīng)硝化反應(yīng)，得到具有式c所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式c所示結(jié)構(gòu)的中間體經(jīng)第一催化加氫反應(yīng)，得到具有式d所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將具有式e所示結(jié)構(gòu)的單體經(jīng)酰氯化反應(yīng)，得到具有式f所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式f所示結(jié)構(gòu)的中間體與所述具有式d所示結(jié)構(gòu)的中間體經(jīng)第二縮合反應(yīng)，得到具有式g所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式g所示結(jié)構(gòu)的中間體經(jīng)關(guān)環(huán)反應(yīng)，得到具有式h所示結(jié)構(gòu)的中間體；

將所述具有式h所示結(jié)構(gòu)的中間體經(jīng)第二催化加氫反應(yīng)，得到所述螺雙苯并噁唑二胺；