專利名稱:3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于芳香族有機(jī)化合物的制備領(lǐng)域,特別是涉及一種3,5-雙(2,6-二硝基-4-三 氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法。
背景技術(shù):
芳香族聚酰亞胺具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐核輻射性、優(yōu)良的力學(xué)性能、 電氣性能和耐有機(jī)溶劑性,在航天航空、電子微電子、電氣等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于 它的這些耐高溫、高強(qiáng)度、抗腐蝕、絕緣性好、成膜工藝簡單等特性,因而是一種優(yōu)良的 功能材料,可以滿足LCD (液晶顯示器)的性能要求。
3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸是合成高枝化芳香族聚酰亞胺單體的重 要原料之一,即芳香族多元伯胺的重要原料。芳香族多元伯胺可以用于制備高枝化的聚酰 亞胺體系,可制得耐溫等級更高、綜合性能更佳的聚酰亞胺新材料。
但3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,目前尚未有公開的專 利或文獻(xiàn)報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法, 該方法工藝簡單、成本低、環(huán)境友好、純度和收率高,適用于工業(yè)生產(chǎn)。 本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)方程式如下
N,02
其中,X為鹵素原子,即氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(1)。
本發(fā)明的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,包括下列步驟:(1) 摩爾比為1.0:2.0-2.2的3,5-二羥基苯甲酸和2,6-二硝基-4-三氟甲基鹵代苯,在成鹽 齊IJ、有機(jī)溶劑體系中,加熱回流分水反應(yīng)6 18小時;
(2) 濃縮反應(yīng)液,冷卻反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,稀酸水溶液中浸泡,攪拌, 過濾,洗滌,干燥,得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體。
所述的2,6-二硝基-4-三氟甲基鹵代苯選自2,6-二硝基-4-三氟甲基氟代苯、2,6-二硝基 -4-三氟甲基氯代苯、2,6-二硝基-4-三氟甲基溴代苯、2,6-二硝基-4-三氟甲基碘代苯中的一 種或幾種混合物。
所述的成鹽劑選自碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳弊氫鋰、碳酸氫納、碳酸氫鉀、碳酸 氫鈣、碳酸氫鎂、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種或幾種混合物。 所述的成鹽劑與3,5-二羥基苯甲酸的摩爾數(shù)之比為0.80 8.00:1.00。 所述的有機(jī)溶劑是非水溶性有機(jī)溶劑和強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑的混合物,體積比為 1:0.5~10,強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑與3,5-二羥基苯甲酸的體積重量比為5毫升~80毫升l 克。
所述的非水溶性有機(jī)溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、 一氯代苯、二氯代苯、三氯代苯、 乙苯、二乙苯、 一氯代甲苯、二氯代甲苯中的一種或幾種混合物。
所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯垸酮、二甲基亞砜中的一種或幾種混合物。
所述的稀酸水溶液選自質(zhì)量百分比濃度為1.0%~10.0%的醋酸水溶液、硫酸水溶液、鹽 酸水溶液、磷酸水溶液、甲酸水溶液中的一種或幾種。
所述的加熱回流分水反應(yīng)是溫度為8(TC 150'C的反應(yīng)。 本發(fā)明的有益效果
(1) 本發(fā)明是制備3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的工業(yè)方法,且產(chǎn)品收 率和純度都較高;
(2) 操作簡單,反應(yīng)過程在常壓下進(jìn)行,不涉及也不產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì),對設(shè)備無特殊要 求,投資少;
(3) 有機(jī)溶劑使用種類少,而且回收方便,可反復(fù)循環(huán)再用,三廢少,對環(huán)境友好;
(4) 3,5-二羥基苯甲酸等反應(yīng)原料來源方便,成本較低,便于進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
圖l是3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的分子結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。
實施例1
將15.4克(0.10摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、59.5克(0.22摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲 基氯代苯、110.4克(0.80摩爾)碳酸鉀、800毫升N,N-二甲基甲酰胺和80毫升苯放入反 應(yīng)釜中,攪拌,加熱回流分水反應(yīng)18小時后,濃縮反應(yīng)液,回收溶劑以循環(huán)使用,冷卻 反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌2 3次,將固體物浸泡于質(zhì)量百分比濃度 為1%的鹽酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,干燥,得到59.7克的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體產(chǎn)物,純度為99.6%,根據(jù)實際獲得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論量(62.2克),計算得到3,5-雙(2,6-二硝基 -4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的收率為96.0%。
實施例2
將15.4克(0.10摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、69.3克(0.22摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲 基溴代苯、55.2克(0.40摩爾)碳酸鉀、卯O毫升N,N-二甲基乙酰胺、160毫升苯、30毫 升甲苯和20毫升二甲苯放入反應(yīng)釜中,攪拌,加熱回流分水反應(yīng)6小時后,濃縮反應(yīng)液, 回收溶劑以循環(huán)使用,冷卻反應(yīng)物體系,加7K,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌2 3次,將固 體物浸泡于質(zhì)量百分比濃度為10%的醋酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,將 固體物再浸泡于質(zhì)量百分比濃度為1%的硫酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次, 干燥,得到56.1克3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體產(chǎn)物,純度為99.6%, 根據(jù)實際獲得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論量(62.2克),計 算得到3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的收率為90.2%。
實施例3
將15.4克(O.IO摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、54.1克(0.20摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲 基氯代苯、10.6克(0.10摩爾)碳酸鈉、77毫升N-甲基-2-吡咯烷酮、100毫升苯和54毫 升二氯代苯放入反應(yīng)釜中,攪拌,加熱回流分水反應(yīng)16小時后,濃縮反應(yīng)液,回收溶劑 以循環(huán)使用,冷卻反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌2 3次,將固體物浸泡 于質(zhì)量百分比濃度為5%的磷酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,干燥,得到 43.9克3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體產(chǎn)物,純度為99.0%,根據(jù)實際獲得的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論產(chǎn)量(62.2克),計算得 到3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的收率為70.5%。
實施例4
將15.4克(0.10摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、11.8克(0.21摩爾)氫氧化鉀、300毫 升N-甲基-2-吡咯烷酮、200毫升苯和40毫升二氯代苯放入反應(yīng)釜中,攪拌,加熱回流分 水反應(yīng)10小時后,加入320毫升N,N-二甲基甲酰胺、55.9克(0.22摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲基氟代苯,繼續(xù)反應(yīng)6小時后,濃縮反應(yīng)液,回收溶劑以循環(huán)使用,冷卻反應(yīng)物體 系,加水,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌2 3次,將固體物浸泡于質(zhì)量百分比濃度為8%的 甲酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,將固體物再浸泡于質(zhì)量百分比濃度為6% 的鹽酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,干燥,得到55.8克3,5-雙(2,6-二硝 基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體產(chǎn)物,純度為99.5%,根據(jù)實際獲得3,5-雙(2,6-二硝基 -4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論量(62.2克),計算得到3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟 甲基苯氧基)苯甲酸的收率為89.7%。
實施例5
將15.4克(0.10摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、66.2克(0.21摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲 基溴代苯、80.0克(0.80摩爾)碳酸氫鉀、600毫升N-甲基-2-吡咯垸酮、200毫升二甲基 亞砜、260毫升苯和50毫升二甲苯放入反應(yīng)釜中,攪拌,加熱回流分水反應(yīng)15小時后, 濃縮反應(yīng)液,回收溶劑以循環(huán)使用,冷卻反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌 2~3次,將固體物浸泡于質(zhì)量百分比濃度為5%的鹽酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗 滌2~3次,干燥,得到56.2克3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸,純度為99.5%, 根據(jù)實際獲得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論量(62.2克),計 算得到3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的收率為90.4%。
實施例6
將30.8克(0.20摩爾)3,5-二羥基苯甲酸、50.8克(0.20摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲 基氟代苯,66.2克(0.21摩爾)2,6-二硝基-4-三氟甲基溴代苯、22.1克(0.16摩爾)碳酸 鉀、2464毫升N,N-二甲基乙酰胺、260毫升苯、80毫升甲苯和20毫升二甲苯放入反應(yīng)釜 中,攪拌,加熱回流分水反應(yīng)15小時后,濃縮反應(yīng)液,回收溶劑以循環(huán)使用,冷卻反應(yīng) 物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,用熱水洗滌2~3次,將固體物浸泡于質(zhì)量百分比濃度為10% 的醋酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,將固體物再浸泡于質(zhì)量百分比濃度為 3%的硫酸水溶液中,攪拌,過濾,用熱水洗滌2 3次,干燥,得到106.5克3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體產(chǎn)物,純度為99.5%,根據(jù)實際獲得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的量和理論量(124.4克),計算得到3,5-雙(2,6-二硝 基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的收率為85.6%。
權(quán)利要求
1. 3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,包括下列步驟(1)摩爾比為1.0∶2.0~2.2的3,5-二羥基苯甲酸和2,6-二硝基-4-三氟甲基鹵代苯,在成鹽劑、有機(jī)溶劑體系中,加熱回流分水反應(yīng)6~18小時;(2)濃縮反應(yīng)液,冷卻反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,稀酸水溶液中浸泡,攪拌,過濾,洗滌,干燥,得3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的2,6-二硝基-4-三氟甲基鹵代苯選自2,6-二硝基-4-三氟甲基氟代苯、2,6-二硝基-4-三氟甲基氯代苯、2,6-二硝基-4-三氟甲基溴代苯、2,6-二硝基-4-三氟甲基碘代 苯中的一種或幾種混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的成鹽劑選自碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫 鉀、碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種或幾種 混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法, 其特征在于所述的成鹽劑與3,5-二羥基苯甲酸的摩爾數(shù)之比為0.80~8.00:1.00。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的有機(jī)溶劑是非水溶性有機(jī)溶劑和強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑的混合物,體 積比為1:0.5~10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的非水溶性有機(jī)溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、 一氯代苯、二氯代苯、三 氯代苯、乙苯、二乙苯、 一氯代甲苯、二氯代甲苯中的一種或幾種混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑選自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、 N-甲基-2-吡咯垸酮、二甲基亞砜中的一種或幾種混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法, 其特征在于所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑與3,5-二羥基苯甲酸的體積重量比為5毫升 ~80毫升l克。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,其 特征在于所述的稀酸水溶液選自質(zhì)量百分比濃度為1.0%~10.0%的醋酸水溶液、硫酸水 溶液、鹽酸水溶液、磷酸水溶液、甲酸水溶液中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法, 其特征在于所述的加熱回流分水反應(yīng)是溫度為80'C 15(TC的反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸的制備方法,包括步驟(1)摩爾比為1.0∶2.0~2.2的3,5-二羥基苯甲酸和2,6-二硝基-4-三氟甲基鹵代苯,在成鹽劑、有機(jī)溶劑體系中,加熱回流分水反應(yīng)6~18小時;(2)濃縮反應(yīng)液,冷卻反應(yīng)物體系,加水,析出固體產(chǎn)物,稀酸水溶液中浸泡,攪拌,過濾,洗滌,干燥,得到3,5-雙(2,6-二硝基-4-三氟甲基苯氧基)苯甲酸晶體。本發(fā)明操作簡單,產(chǎn)品收率和純度高,溶劑回收方便,并可反復(fù)使用,三廢少,環(huán)境友好,適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C201/12GK101289399SQ200810038239
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者斌 劉, 虞鑫海, 陳健麗, 陳梅芳 申請人:東華大學(xué);上海睿兔電子材料有限公司