本发明专利技术公开了一种高等规度聚吡啶的制备方法,具体步骤为:步骤S101、卤素-金属交换反应制备2,5-二溴吡啶活性格式中间体;步骤S102、制备高等规聚吡啶共聚物。本发明专利技术的有益效果是:1)与现有该类化合物的合成方法相比,本发明专利技术的合成方法简便,反应步骤少,反应条件温和;2)通过控制催化剂的加入量,可得到分子量分布较窄的大分子聚吡啶化合物,实现聚吡啶分子量的可控调节,材料性能达到使用要求,合成产率高,生产成本大大降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导电聚合物材料制备
,尤其涉及一种高等规度聚吡啶的制备 方法。
技术介绍
导电聚合物具有独特的结构和优异的物理化学性能,使得它在能源、信息、光电子 器件、化学和生物传感器、电磁屏蔽、隐身技术以及金属腐蚀防护等领域具有广阔的应用前 景,其中,高等规度聚吡啶(PPY)相对于其他导电聚合物材料,具有合成方便,易于结构改 性和材料复合,且价格便宜,在聚合物半导体材料及超级电容器电极材料等领域的应用具 有一定优势。目前制备高等规度聚吡啶的有效方法并不多见,报道较为有效的方法主要有化学 氧化法和催化缩合法,但皆存在反应体系单一,催化剂催化效率低,产物分子量分布宽,等 规度低等缺陷。APM0NKMAN课题组通过NiCl2、Zn和PPh3在DMF溶液中形成镍/有机络合 为催化剂使2, 5-二溴吡啶脱卤发生缩合、合成了分子量达6000的大分子聚吡啶化合物,但 该大分子分子量分布较宽,材料性能无法达到使用要求,合成产率低,生产成本大大增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种高等规度聚吡啶的制备方法,实现聚吡啶分子 量的可控调节,提高合成产率,降低生产成本。 本专利技术一种高等规度聚吡啶的制备方法,具体步骤为: 步骤S101、卤素-金属交换反应制备2, 5-二溴吡啶活性格式中间体 1)在室温、氮气保护条件下,以无水THF(四氢呋喃)为反应溶剂,先加入2, 5-二 溴吡啶单体,磁子搅拌0. 5~lh,再加入烷基卤化镁格式试剂和少许溴乙烷,磁子搅拌反应 1~2h,其中2, 5-二溴吡啶单体与烷基卤化镁格式试剂的摩尔比为1 :1~1. 45 ; 2)以气相色谱测试2-溴吡啶氯化镁和5-溴吡啶氯化镁的产物比例,测试产物处 理如下:提取〇. 5ml反应液,加入lml的盐酸溶液水解,用乙酸乙酯萃取有机层,再用饱和碳 酸氢钠水溶液中和至不产生气泡;去有机层,加无水硫酸钠干燥; 步骤S102、制备高等规聚吡啶共聚物 1)根据上述步骤得到2-溴吡啶氯化镁和5-溴吡啶氯化镁的产物比例,向反应液 中加入1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍催化剂进行偶联反应,1,3-双二苯基膦丙烷二氯化 镍与2, 5-二溴吡啶单体的摩尔比为0. 005~0. 02 :1,在干燥、氮气保护条件下,回流搅拌 反应1~3h; 2)反应物与室温下在乙醇中沉降、离心,所得固体在温度50~60°C条件下真空干 燥,依次用甲醇、氯仿、甲酸抽提,再旋蒸得黄色固体产物。 优选的,所述烷基卤化镁格式试剂中的烷基为乙基或异丙基,卤化镁为溴化镁或 氯化镁。 优选的,所述的催化剂为1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍,其中1,3-双二苯基膦丙 烷二氯化镍与2, 5-二溴吡啶单体的摩尔比为0. 005~0. 02 :1,通过控制催化剂的加入量, 使得聚吡啶化合物的分子量分布比较集中且分子量较小,大大改善了产物的性能,且产率 达到45%。 本专利技术的另一目的是提供一种上述方法得到的高等规度聚吡啶,其结构通式如 下: 式中聚合物以2, 2-联吡啶及2, 5-联吡啶为结构单元,其中m,n分别为5~30。 本专利技术的有益效果是: 1)与现有该类化合物的合成方法相比,本专利技术的合成方法简便,反应步骤少,反应 条件温和; 2)通过控制催化剂的加入量,可得到分子量分布较窄的大分子聚吡啶化合物,实 现聚吡啶分子量的可控调节,材料性能达到使用要求,合成产率高,生产成本大大降低。【具体实施方式】 下面结合实施例,对本专利技术作进一步的描述。 实施例1 -种高等规度聚吡啶的制备方法,具体步骤为: 步骤S101、卤素-金属交换反应制备2, 5-二溴吡啶活性格式中间体 1)在室温、氮气保护条件下,在干燥的三口烧瓶中注入15ml无水THF,取1. 5mol 2, 5-二溴吡啶单体注入反应瓶中,磁子搅拌半小时,然后再往反应瓶中注入2. 5mol的异丙 基氯化镁格式试剂,同时滴加几滴溴乙烷,再室温搅拌2h; 2)以气相色谱测试2-溴吡啶氯化镁和5-溴吡啶氯化镁的产物比例,测试产物处 理如下:提取〇. 5ml反应液,加入lml的盐酸溶液水解,用乙酸乙酯萃取有机层,再用饱和碳 酸氢钠水溶液中和至不产生气泡;去有机层,加无水硫酸钠干燥; 步骤S102、制备高等规聚吡啶共聚物 1)在反应液中加入0?Olmol的1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍催化剂(Ni(dppp) Cl2)进行偶联反应,在干燥、氮气保护条件下,回流搅拌反应3h; 2)反应物与室温下在200ml乙醇中沉降,离心,所得固体在温度50°C条件下真空 干燥,依次用甲醇、氯仿、甲酸抽提,再旋蒸得黄色固体产物,测得产物的收率为45. 20%。 实施例2 -种高等规度聚吡啶的制备方法,具体步骤为: 步骤S101、卤素-金属交换反应制备2, 5-二溴吡啶活性格式中间体 1)在室温、氮气保护条件下,在干燥的三口烧瓶中注入15ml无水THF,取1. 5mol 2, 5-二溴吡啶单体注入反应瓶中,磁子搅拌半小时,然后再往反应瓶中注入2. 5mol的乙基 氯化镁格式试剂,同时滴加几滴溴乙烷,再室温搅拌2h; 2)以气相色谱测试2-溴吡啶氯化镁和5-溴吡啶氯化镁的产物比例,测试产物处 理如下:提取〇. 5ml反应液,加入lml的盐酸溶液水解,用乙酸乙酯萃取有机层,再用饱和碳 酸氢钠水溶液中和至不产生气泡;去有机层,加无水硫酸钠干燥; 步骤S102、制备高等规聚吡啶共聚物 1)在反应液中加入0?Olmol的1,3-双二苯基膦丙烷二氯化镍催化剂(Ni(dppp) Cl2)进行偶联反应,在干燥、氮气保护条件下,回流搅拌反应3h; 2)反应物与室温下在200ml乙醇中沉降,离心,所得固体在温度55°C条件下真空 干燥,依次用甲醇、氯仿、甲酸抽提,再旋蒸得黄色固体产物,测得产物的收率为45. 02%。 实施例3 -种高等规度聚吡啶的制备方法,具体步骤为: 步骤S101、卤素-当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高等规度聚吡啶的制备方法,其特征在于,具体步骤为:步骤S 101、卤素‑金属交换反应制备2,5‑二溴吡啶活性格式中间体1)在室温、氮气保护条件下,以无水THF(四氢呋喃)为反应溶剂,先加入2,5‑二溴吡啶单体,磁子搅拌0.5~1h,再加入烷基卤化镁格式试剂和少许溴乙烷,磁子搅拌反应1~2h,其中2,5‑二溴吡啶单体与烷基卤化镁格式试剂的摩尔比为1:1~1.45;2)以气相色谱测试2‑溴吡啶氯化镁和5‑溴吡啶氯化镁的产物比例,测试产物处理如下:提取0.5ml反应液,加入1ml的盐酸溶液水解,用乙酸乙酯萃取有机层,再用饱和碳酸氢钠水溶液中和至不产生气泡;去有机层,加无水硫酸钠干燥;步骤S 102、制备高等规聚吡啶共聚物1)根据上述步骤得到2‑溴吡啶氯化镁和5‑溴吡啶氯化镁的产物比例,向反应液中加入1,3‑双二苯基膦丙烷二氯化镍催化剂进行偶联反应,1,3‑双二苯基膦丙烷二氯化镍与2,5‑二溴吡啶单体的摩尔比为0.005~0.02:1,在干燥、氮气保护条件下,回流搅拌反应1~3h;2)反应物与室温下在乙醇中沉降、离心,所得固体在温度50~60℃条件下真空干燥,依次用甲醇、氯仿、甲酸抽提,再旋蒸得黄色固体产物。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:韦永飞,陈锐,方红新,周爱民,王长才,夏华跃,蒋伟,周浩,吴德清,王晓亭,
申请(专利权)人:安徽国星生物化学有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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