1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及一种1,4,5,8‑萘四甲酰基二酰亚胺衍生物及其用途。所述的1,4,5,8‑萘四甲酰基二酰亚胺衍生物为式Ⅰ所示化合物，其可作为酸性电镀铜的平整剂的应用。

1,4,5,8 tetra acyl naphthalene imide derivatives and their use in two

The present invention relates to a 1,4,5,8 tetra acyl naphthalene imide derivatives and their use in two. 1,4,5,8 tetra acyl naphthalene imide derivatives two wherein the formula I compound, its application can be used as leveling agent for acidic copper electroplating.

【技术实现步骤摘要】
1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物及其用途
本专利技术涉及一种萘酰亚胺类化合物及其用途，具体说，涉及一种1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物及其用途。
技术介绍
电镀工程学是研究电镀工业和其他相关工业生产中所进行的化学过程和物理过程共同规律的一门工程科学，是先进制造技术产业链的关键技术之一。它是以化学、物理学、电子学、机械及数学为基础的一门交叉学科。自19世纪中期电镀技术应用以来，该技术得到不断的完善和发展。特别是进入21世纪后，随着电子技术的发展和需要，电镀铜层因其具有良好的导电性、导热性和机械延展性等优点而被广泛应用于电子信息产品等领域。电镀技术已发展成为国家经济建设中不可或缺的重要组成部分，并广泛用于机械、造船、航空航天、军工、电子、核工业、轻工业、日用工业等许多方面，以提高产品的耐蚀性、装饰性和功能性。比如在汽车的门把手、仪表盘、商标等零件表面镀上了一层金属镀层后可使其外观变得更为美观；在汽缸内壁镀上硬铬，可提高产品的耐磨性从而延长产品的使用寿命；在紧固件表面镀上锌并经适当的后处理流程后可大幅提高产品的耐腐蚀性；在卫浴产品上镀上金属镀层即可提高产品的耐蚀性、延长产品的使用寿命又可使产品外观得到提升。因此，电镀和人们的日常生活的息息相关，小到打火机、眼镜架，大到飞机、汽车的表面处理，我们能够见到的大部分产品都是经过电镀处理。由于工业生产中电镀器件的形状尺寸不同，电镀槽中工件表面各点的电流密度各异，若单靠改善镀液的对流等方式难以获得厚度分布均匀并且满足各种功能要求的铜镀层。故在工业上为了获得表面光亮、物理性能优异、厚度分布均匀的铜镀层，常用的方法是在电镀铜液中加入有机添加剂。硫酸铜电镀液中常用的添加剂按其在镀液中的作用主要可分为抑制剂、光亮剂和整平剂三种。在实际电镀过程中，添加剂受到扩散步骤控制的情况下，电镀添加剂粒子通常会出现扩散，并且吸附在张力较大的电极表面凸出处以及电沉积的活性位点上，致使在电极表面上吸附的金属原子不断迁移到电极表面的凹陷处并且进入金属晶格内部，从而起到了添加剂的整平光亮作用。添加剂的浓度往往只有金属离子浓度的1/102至1/105倍，但这些少量的添加剂能够带给镀层形貌组成以及晶格取向极大的影响。因此，为了使电镀材料的表面形貌及物理性能满足各行业的标准和要求，电镀添加剂在酸性硫酸铜电镀中起到了非常关键作用。然后从上世纪九十年代至今，国外各大添加剂生产商(德国安美特，日本大和等)在国内市场上推出了“210”“Ultra”等染料型添加剂用于通用五金电镀行业镀铜。而染料型电镀添加剂的使用在水污染治理上会增大经济和环境的成本，并且现有的染料型电镀添加剂存在种类少、难制备(制备工艺复杂)、易分解及成本高等缺陷。所以研发制备工艺相对简单、低成本，且环境友好型的新染料型电镀添加剂备受本领域科学家的关注。中国专利文献CN105646346A公开了作为酸性电镀平正剂的萘酰亚胺类化合物，但其性能尚有改进余地。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人设计、并合成了一种结构新颖的1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物，经测试，该系列衍生物均表现出良好的抑制铜沉积的电化学性能。本专利技术一个目的在于，提供一种结构新颖的1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物。所述的1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物为式Ⅰ所示化合物：式Ⅰ中，R1和R2分别选自：氢(H)，C1～C6烷基，卤(F、Cl、Br或I)代的C1～C6烷基，式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团，且R1和R2中至少有一个为式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团；m为1或2；X为卤素(F、Cl、Br或I)；式Ⅱ和Ⅲ中，R3～R8分别独立选自：C1～C3烷基中一种，n为1～12的整数，p为1～6的整数，曲线标记处为取代位(下同)。本专利技术另一个目的在于，揭示上述1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物的一种用途：即式Ⅰ所示化合物作为酸性电镀铜(如以硫酸铜为电镀液等)的平整剂的应用。此外，本专利技术还提供一种制备式Ⅰ所示化合物的方法，所述方法的主要步骤是：以1,4,5,8-萘四甲酰基二酐(式Ⅳ所示化合物)为起始原料，首先，采用现有技术将式Ⅳ所示化合物转化为1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺(式Ⅴ所示化合物)；然后，由式Ⅳ或Ⅴ所示化合物与R1aY或R2aY，和/或NH2R1bNH2、NH2R2bNH2、H2R1bY、NH2R2bY、YR1bY或YR2bY反应，得中间体；最后，将所得中间体经“季铵盐化”反应，得到目标物(式Ⅰ所示化合物)。其中，Y为卤素(F、Cl、Br或I)；R1a和R2a分别选自：C1～C6烷基或卤(F、Cl、Br或I)代的C1～C6烷基中一种；R1b和R2b分别选自：式Ⅱa所示基团或式Ⅲa所示基团中一种；n和p的定义与前文所述相同。附图说明图1.为式ⅠA所示化合物的循环伏安曲线；图2.为式ⅠB所示化合物的循环伏安曲线；图3.为式ⅠC所示化合物的循环伏安曲线；图4.为式ⅠD所示化合物的循环伏安曲线；图5.为式ⅠE所示化合物的循环伏安曲线；图6.为式Nap所示化合物的循环伏安曲线；图7.为式JGB所示化合物的循环伏安曲线。具体实施方式在本专利技术一个优选的技术方案中，R1和R2分别选自：H，卤(F、Cl、Br或I)代的C1～C6烷基，式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团，且R1和R2中至少有一个为式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团；m为1或2；X为卤素(F、Cl、Br或I)；式Ⅱ和Ⅲ中，R3～R8分别独立选自：C1～C3烷基中一种，n为1～6的整数，p为1～3的整数。更进一步的优选方案是：R1和R2分别选自：H，F代的C6烷基，式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团，且R1和R2中至少有一个为式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团；m为1或2；X为Br或I；式Ⅱ和Ⅲ中，R3～R8均为甲基，n为1～6的整数，p为1或2。再更进一步的优选方案是：R1和R2分别选自下列基团中一种：下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述，目的在于更好理解本专利技术的内容，所举之例不限制本专利技术的保护范围。实施例11,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺(式Ⅴ所示化合物)的制备：将1,4,5,8-萘四甲酰基二酐(2g，7.5mmol)和乙酸铵(11.5g，150mmol)溶于乙酸(40mL)，加热搅拌回流反应1h。将反应液冷却至室温，减压抽滤并用乙酸(50mL)和乙醚(100mL)洗涤滤饼得到黄色固体(式Ⅴ所示化合物)，产率95％。实施例2式ⅠA所示化合物的制备：将式Ⅳ所示化合物(2.14g，8mmol)，80mL去离子水，N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷(2.82g，32mmol)混合置于反应瓶中，加热至80℃，搅拌反应15h。停止反应，冷却至室温，用二氯甲烷(20mL)萃取5次，收集有机相，并用无水硫酸钠干燥。将产物浓缩并经硅胶柱层分离(二氯甲烷：三乙胺为40：1(v/v))，柱层分离得到产物再用乙醇重结晶得到黄色固体(中间体A)，产率85％。取中间体A(0.434g，1mmol)溶于20mL乙腈中，再向反应体系中加入碘甲烷(2.28g，16mmol)，室温搅拌18h。将反应液减压抽滤，所得到滤饼用乙腈(20mL)洗涤后得到黄色固体(式ⅠA所示化合物)，产率90％。中间体A：1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.75(s,4H),4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1,4,5,8‑萘四甲酰基二酰亚胺衍生物，其为式Ⅰ所示化合物：

【技术特征摘要】
1.一种1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物，其为式Ⅰ所示化合物：式Ⅰ中，R1和R2分别选自：氢，C1～C6烷基，卤代的C1～C6烷基，式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团，且R1和R2中至少有一个为式Ⅱ所示基团或式Ⅲ所示基团；m为1或2；X为卤素；其中，R3～R8分别独立选自：C1～C3烷基中一种，n为1～12的整数，p为1～6的整数。2.如权利要求1所述的1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物，其特征在于，其中，n为1～6的整数，p为1～3的整数。3.如权利要求2所述的1,4,5,8-萘四甲酰基二酰亚胺衍生物，其特征在于，其中，R1和R2分别选自：氢，氟代...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利民，徐杰，周尚武，房香凝，冯子倩，郭志豪，李俊，李振兴，金光林，刘湘尧，王峰，王桂峰，田禾，陈立荣，黄卓，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31