一种新型材料单体环己基四甲酸二酐的制备方法技术

技术编号：40476598 阅读：14 留言：0更新日期：2024-02-26 19:12

本发明专利技术公开了构像单一(1R,2R,4S,5S)和(1R,2S,4S,5R)‑环己基四甲酸二酐单体制备新方法，属于涉及精细化工技术领域。以金属含量合格的顺式环己基四酸CC‑CHTC为原料，采用强酸高温异构化，高收率得到反式环己基四酸ZZ‑CHTC，然后在乙酸酐和丁酸酐回流条件下分别得到(1R,2R,4S,5S)‑环己基四甲酸二酐或(1R,2S,4S,5R)‑环己基四甲酸二酐单体。该发明专利技术是从源头革除了金属的使用，同时发现采用不同的酸酐，从相同中间体得到不同的二酸酐，给该产品的广泛使用，提供一个有益的途径。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精细化工，具体涉及构像单一(1r,2r,4s,5s)和(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备新方法。

技术介绍

1、1,2,3,4-环己基四甲酸二酐是一种酯环族有机酸酐单体，由其制备的聚酰亚胺具有优良的透明性，低介电常数于介质损耗，高击穿强度，低吸湿率以及与金属等基材良好的黏附性，在航空航天，汽车，微电子，大规模集成电路，半导体材料及平板显示器等领域有着广阔的应用前景。

2、由于环己烷立体化学性质，高纯度单一构像二酸酐与较强的电子供体二胺聚合得到的聚酰亚胺薄膜在微电子及广电工程领域独家优势，尤其柔性显示板材料，非线性光敏材料等，特别是构象单一(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐具有比(1r,2r,4s,5s)-环己基四甲酸二酐和1,2,4,5-环己基四甲酸二酐单体更容易获得高分子量的聚合物的聚酰亚胺前体反应，得到聚酰亚胺的酰亚胺化这种极其高透明性，高耐热性，实现足够的膜的韧性，和非常低的介电常数，对于塑料基材的柔性液晶显示，可永远提供有用的材料作为层间绝缘膜和集成电路的液晶取向膜。同时作为电子材料的单体，金属残留需要严格控制，特别是金属钠离子。

3、专利(jp2013184943，jp2009286706a，jp5884979b2)公开了(1r,2r,4s,5s)和(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体的制备，操作涉及到naoh异构化和在醋酸酐作用下得到目标分子，该方法用到了金属钠离子，给后续产品去除金属离子残留，带来困难；反应方程式如下：

4、</p>

5、非专利文献acta crystallographica,2014,70(1),075报道用苯四酸钠为原料，在金属钌作用下氢化反应，一步得到zz-环己烷四酸。该步骤同时涉及金属钌和金属钠；反应方程式如下：

6、

7、综上所述，有必要对现有制备工艺进行优化，改善金属残留和反应收率。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，在基于以上文献报道的基础上，同时参考金属元素含量控制，本专利技术从市售原料顺式环己基四酸cc-chtc开始，采用强酸高温异构化，得到反式zz-chtc，然后在不同条件下分别制备得到从源头避免金属离子使用，成功地制备得到(1r,2r,4s,5s)和(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体，同时收率高，金属残留低。

2、本专利技术(1r,2r,4s,5s)和(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，包括如下步骤：以环己基四酸cc-chtc为原料，采用强酸高温异构化，得到反式环己基四酸cz-chtc，然后在不同酸酐条件下制备得到(1r,2r,4s,5s)-环己基四甲酸二酐或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体。

3、本专利技术采用反应方程式如下：

4、

5、进一步地，在上述技术方案中，第一步中所述强酸选自硫酸或磷酸；优选条件下为85％磷酸或90％硫酸。

6、进一步地，在上述技术方案中，第一步中所述强酸与环己基四酸cc-chtc摩尔比为2-20：1。

7、进一步地，在上述技术方案中，第一步中所述高温选自140-180℃。

8、进一步地，在上述技术方案中，第二步中所述酸酐选自乙酸酐或丁酸酐。

9、进一步地，在上述技术方案中，第二步中所述酸酐与反式环己基四酸zz-chtc摩尔比为1-20：1。

10、进一步地，在上述技术方案中，第二步中所述乙酸酐条件下生成(1r,2r,4s,5s)-环己基四甲酸二酐；在丁酸酐条件下生成(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐。

11、本专利技术所用试剂和原料均市售可得。

12、本专利技术采用金属含量合格的顺式环己基四酸cc-chtc开始，利用强酸进行异构化，高收率得到其相应反式异构体zz-chtc，然后分别在乙酸酐作用下制备得到zz-chtca，而cz-chtca只能在丁酸酐回流下得到。该专利技术是从源头革除了金属的使用，同时发现采用不同的酸酐，从相同中间体得到不同的二酸酐，给该产品的广泛使用，提供一个有益的途径。

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【技术保护点】

1.一种(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以顺式环己基四酸CC-CHTC为原料，采用强酸高温异构化，得到反式环己基四酸ZZ-CHTC，然后在不同酸酐条件下制备得到(1R,2R,4S,5S)-环己基四甲酸二酐或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体；采用反应方程式如下：

2.根据权利要求1所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸选自硫酸或磷酸。

3.根据权利要求2所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸为85％磷酸或90％硫酸。

4.根据权利要求1所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸与环己基四酸CC-CHTC摩尔比为2-20：1。

5.根据权利要求1所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S

6.根据权利要求1所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第二步中所述酸酐选自乙酸酐或丁酸酐。

7.根据权利要求1所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第二步中，所述酸酐与反式环己基四酸CZ-CHTC摩尔比为1-20：1。

8.根据权利要求6所述(1R,2R,4S,5S)-或(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第二步中所述乙酸酐条件下生成(1R,2R,4S,5S)-环己基四甲酸二酐；在丁酸酐条件下生成(1R,2S,4S,5R)-环己基四甲酸二酐。

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【技术特征摘要】

1.一种(1r,2r,4s,5s)-或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于，包括如下步骤：以顺式环己基四酸cc-chtc为原料，采用强酸高温异构化，得到反式环己基四酸zz-chtc，然后在不同酸酐条件下制备得到(1r,2r,4s,5s)-环己基四甲酸二酐或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体；采用反应方程式如下：

2.根据权利要求1所述(1r,2r,4s,5s)-或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸选自硫酸或磷酸。

3.根据权利要求2所述(1r,2r,4s,5s)-或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸为85％磷酸或90％硫酸。

4.根据权利要求1所述(1r,2r,4s,5s)-或(1r,2s,4s,5r)-环己基四甲酸二酐单体制备方法，其特征在于：第一步中，所述强酸与环己...

【专利技术属性】
技术研发人员：王方道，王东，王猛，王加中，冒亚琴，
申请(专利权)人：上海彩迩文生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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