[發明專利]一種4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法

在審

• 申請號: 202210395408.8
• 申請日: 2022-04-14
• 公開（公告）號: CN114524760A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李文革;陳佳惠;朱玉梅;郭少康;王晶曉;邢孟平
• 申請（專利權）人: 河北海力香料股份有限公司
• 主分類號: C07D209/48
• 分類號: C07D209/48
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 龐玉凈

本發明涉及化工合成技術領域，具體公開一種4?硝基?N?甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法。包括如下步驟:將4?硝基?N?甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品與精制溶劑混合均勻，加入碳氣凝膠，攪拌升溫溶解，然后降溫析晶，固液分離，干燥，得4?硝基?N?甲基鄰苯二甲酰亞胺精成品；其中，所述精制溶劑包括3?5個碳原子的酰胺類化合物和6?7個碳原子的酯類化合物。通過本發明提供的4?硝基?N?甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法，可制備得到純度大于99.95％，外觀為白色或類白色的4?硝基?N?甲基鄰苯二甲酰亞胺產品，且收率可達87％以上，適合企業大規模生產應用，同時還有助于提高產品的市場競爭力，具有較高的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及化工合成技術領域，尤其涉及一種4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法。

背景技術

4,4'-聯苯醚二酐是合成聚酰亞胺的重要單體，聚酰亞胺具有良好的耐熱性、耐化學溶劑性、力學性能和電絕緣性能，是一種優良的特種工程材料，已被廣泛應用在航空、航天、微電子等領域。聚酰亞胺是一種發展前景很好的高分子材料，近年來在絕緣體和結構材料方面的應用正不斷擴大。

4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺(簡稱4-NPI)是合成4,4'-聯苯醚二酐的重要原料。根據國內外文獻報道，合成4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺主要有兩種方法：一種方法是采用4-硝基苯酐與一甲胺反應制備得到4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺，該方法制備過程復雜，且產物難以提純，同時反應過程中4-硝基苯酐的轉化率較低，造成4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的收率較低。另一種方法是通過N-硝基鄰苯二甲酰亞胺與混酸發生消化反應的方法：即，首先以苯酐、甲胺和甲苯為原料，在催化劑乙酸酐的作用下合成N-硝基鄰苯二甲酰亞胺(質量分數98％)，然后向N-硝基鄰苯二甲酰亞胺中滴加混酸(濃硫酸：發煙硝酸＝3:1)，析晶后過濾，洗滌，干燥得到4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品。這種方法在反應過程中會產生少量4-羥基-3,5-二硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺和3-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺(簡稱3-NPI)。雜質的存在會對下游4,4'-聯苯醚二酐產品的純度有很大影響，嚴重影響4,4'-聯苯醚二酐的產品質量。

因此，有必要對4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品進行精制。但是，目前常規的精制方法得到的產品純度雖然可以達到99％以上，但是產品中仍會含有一些有色雜質，產品的外觀為淺黃色或微黃色，且產品的收率較低。因此，尋找一種產品收率高、產品外觀好且適合工業化生產4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法至關重要。

發明內容

針對現有技術得到的4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺產品純度不夠，外觀呈淺黃色或微黃色，以及產品收率較低等問題，本發明提供一種4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺的精制方法，包括如下步驟:

將4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品與精制溶劑混合均勻，加入碳氣凝膠，攪拌升溫溶解，然后降溫析晶，固液分離，干燥，得4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺產品；

其中，所述精制溶劑包括3-5個碳原子的酰胺類化合物和6-7個碳原子的酯類化合物；

所述碳氣凝膠的孔徑為2nm-20nm，比表面積為2000m²/g-4000m²/g。

本發明提供的4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品的精制方法適用于現有采用4-硝基苯酐與一甲胺反應制備得到4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品，以及通過N-硝基鄰苯二甲酰亞胺與混酸發生消化反應方法制備的4-硝基-N-甲基鄰苯二甲酰亞胺粗品的精制。