一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构芳香二胺单体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体：2,2’-双[3,5-二(4-三氟甲基苯基)-4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜。其制备过程为：首先由2,2’-双(3,5-二溴-4-氟苯基)砜和4-三氟甲基苯硼酸在碱性条件和催化剂作用下反应得到中间体双氟化合物，进一步由中间体双氟化合物和4-氨基苯酚在碱性条件下反应，粗产物经纯化即得到含四(4-三氟甲基)苯大取代侧基结构的芳香二胺单体。该二胺单体由于同时含有多个大取代侧基并具有高度扭曲非共平面结构，可应用于高性能聚酰亚胺气体分离膜材料的制备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体：2,2’-双砜。其制备过程为：首先由2,2’-双(3,5-二溴-4-氟苯基)砜和4-三氟甲基苯硼酸在碱性条件和催化剂作用下反应得到中间体双氟化合物，进一步由中间体双氟化合物和4-氨基苯酚在碱性条件下反应，粗产物经纯化即得到含四(4-三氟甲基)苯大取代侧基结构的芳香二胺单体。该二胺单体由于同时含有多个大取代侧基并具有高度扭曲非共平面结构，可应用于高性能聚酰亚胺气体分离膜材料的制备。【专利说明】一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构芳香二胺单 体及其制备方法
本专利技术属于芳香二胺单体及其制备领域，特别涉及一种同时含有四大取代侧基和 扭曲非共平面结构的芳香二胺单体及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺是一类含有五元酰亚胺环结构的耐高温聚合物，由于具有优异的热性 能、力学性能和电气性能，可以作为耐高温结构材料、气体分离膜材料、微电子封装材料等。 作为气体分离膜材料使用时，商品化聚酰亚胺大多存在成型制膜工艺复杂、气体分离性能 不高等不足。为满足高效气体分离设备发展的需要，对聚酰亚胺分子结构进行设计和改性， 进一步改善聚酰亚胺的成膜性能和气体分离性能具有重要的研究价值。 研究发现，通过在聚酰亚胺分子结构中引入大自由体积的取代侧基，可以较好的 改善聚酰亚胺的性能。含大取代侧基结构的芳香二胺单体是制备聚酰亚胺气体分离膜材料 的关键性单体，但该类单体的合成通常存在较大的难度，通常需要多步反应完成。目前已报 道的含大取代侧基结构的芳香二胺单体及其聚酰亚胺通常只含有1-2个大体积取代侧基， 少有同时含有多个大取代侧基结构的芳香二胺单体及其聚酰亚胺。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用相对简易的合成路线和常规有机反应，报道一种同时含四大 取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体及其制备方法；该二胺单体可用于制备高性 能聚酰亚胺气体分离膜材料。 本专利技术专利所报道的同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体 为2, 2' -双砜，其结构式为 【权利要求】1. 一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体，其特征在于：所述 的二胺单体为2, 2' -双砜，其结 构式为2. 如权利要求1所述的芳香二胺单体，其特征在于：所述芳香二胺单体含有二苯砜结 构，并在二苯砜结构上同时含有四个4-三氟甲基苯大取代侧基。3. 如权利要求1所述的芳香二胺单体，其特征在于：所述芳香二胺单体中，与醚键相连 接的两苯环之间以及与砜基相连接的两苯环之间，由于大体积取代侧基之间的排斥作用， 均具有高度扭曲非共平面结构。4. 如权利要求1所述的芳香二胺单体的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体 步骤为 (1) 氮气保护下，将摩尔比为1:4.O?4. 4的2, 2' -双（3, 5-二溴-4-氟苯基）砜和 4_三氟甲基苯硼酸加入到三口烧瓶中，再分别加入有机溶剂、水、催化剂和碱性物质，室温 下搅拌均匀后，升温至回流状态下，继续反应8?16h，进一步将有机溶剂蒸干，粗产物经抽 滤、干燥后重结晶，得到中间体双氟化合物2, 2' -双讽； (2) 氮气保护下，将摩尔比为1:2.O?2. 2的步骤⑴中制得的2, 2' -双砜和4-氨基苯酚溶于有机溶剂中，在碱性条件下110? 140°C反应8?12h，结束反应将反应物倒入冰水浴中，析出大量固体粉末，粗产物经抽滤、 干燥后重结晶，即得到二胺单体2, 2 ' -双砜。5. 如权利要求2所述的芳香二胺单体的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所述的催 化剂为四（三苯基膦）钯，其用量为2, 2' -双（3, 5-二溴-4-氟苯基）砜的物质的量的 4%?6%倍；所述的碱性物质为碳酸钠，其用量为2, 2' -双（3, 5-二溴-4-氟苯基）砜的 物质的量的8?10倍；所述的水的用量为碳酸钠质量的4?5倍；所述的有机溶剂为体积 比1 :1的甲苯和乙二醇二甲醚的混合溶剂，有机溶剂的用量为水体积的1.0?1.2倍。6. 如权利要求2所述的芳香二胺单体的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所述的有 机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮，其用量为2, 2' -双 砜和4-氨基苯酚总质量和的2?4倍；所述的 碱性条件为碳酸钾溶于有机溶剂中形成的碱性体系，碳酸钾用量为4-氨基苯酚摩尔数的 I. 0 ?1. 3 倍。【文档编号】C07C315/04GK104447441SQ201410555775【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日 【专利技术者】汪称意, 陈文涛, 徐常, 赵晓燕, 李坚, 任强 申请人:常州大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时含四大取代侧基和扭曲非共平面结构的芳香二胺单体，其特征在于：所述的二胺单体为2,2’‑双[3,5‑二(4‑三氟甲基苯基)‑4‑(4‑氨基苯氧基)苯基]砜，其结构式为

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪称意，陈文涛，徐常，赵晓燕，李坚，任强，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32