專利名稱：4，4′-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于芳香族有機化合物的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧 基)二苯醚的制備方法。
技術(shù)背景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。4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚是合成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支化的聚酰亞胺體系，可制得 耐溫等級更高、綜合性能更佳的聚酰亞胺新材料。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，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)方程式如下其中，X為鹵素原子，即氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(1)。本發(fā)明的4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，包括下列步驟(1) 摩爾比為1.0:2.0~2.2的4,4'-二羥基二苯醚和2,4-二硝基鹵代苯，在成鹽劑、有機溶 劑體系中，加熱回流分水反應(yīng)3 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，過濾，洗滌，干燥，得到4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚晶體。所述的2,4-二硝基鹵代苯選自2，4-二硝基氟代苯、2，4-二硝基氯代苯、2,4-二硝基溴代 苯、2，4-二硝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。所述的成鹽劑與4，4'-二羥基二苯醚的摩爾數(shù)之比為0,10-8.00:1.00。所述的有機溶劑是非水溶性有機溶劑和強極性非質(zhì)子有機溶劑的混合物，體積比為 1:0.05~10，有機溶劑與4，4'-二羥基二苯醚的體積重量比為5毫升~80毫升1克。所述的非水溶性有機溶劑選自苯、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。所述的強極性非質(zhì)子有機溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、^甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或幾種混合物。所述的加熱回流分水反應(yīng)是溫度為8(TC 20(TC的反應(yīng)。 本發(fā)明的有益效果(1) 本發(fā)明是制備4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的工業(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) 4，4'-二羥基二苯醚等反應(yīng)原料來源方便，成本較低，便于進一步推廣應(yīng)用。
圖是4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的分子結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(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20,2克(0.10摩爾)4,4'-二羥基二苯醚、44.6克(0.22摩爾)2，4-二硝基氯代苯、 110.4克(0.80摩爾)碳酸鉀、700毫升N，N-二甲基甲酰胺和180毫升甲苯放入反應(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7K，析出固體產(chǎn)物，用熱水洗滌2 3次，干燥，得到51.4克4,4'-雙(2,4-二硝基苯 氧基)二苯醚，純度為99.2%，根據(jù)實際獲得4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的量和 理論量(53.4克)，計算得到4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的收率為96.3%。實施例2將20.2克(0.10摩爾)4,4'-二羥基二苯醚、54.4克(0.22摩爾)2，4-二硝基溴代苯、 55.2克(0.40摩爾)碳酸鉀、150毫升N,N-二甲基乙酰胺和15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， 加水，析出固體產(chǎn)物，用熱水洗滌2 3次，干燥，得到39.3克4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基) 二苯醚，純度為99.0%，根據(jù)實際獲得4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的量和理論量(53.4 克)，計算得到4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的收率為73.6%。實施例3將20.2克(0.10摩爾)4，4'-二羥基二苯醚、40.5克(0.20摩爾)2,4-二硝基氯代苯、 10.6克(0.10摩爾)碳酸鈉、120毫升N-甲基-2-吡咯垸酮、100毫升苯和45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，干燥，得到46.7克4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚，純度為99.3%，根據(jù)實際獲得的4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯 醚的量和理論產(chǎn)量(53.4克)，計算得到4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的收率為87.7 %。實施例4將20.2克(O.IO摩爾)4,4'-二羥基二苯醚、11.8克(0.21摩爾)氫氧化鉀、100毫 升N，N-二甲基甲酰胺、100毫升N-甲基-2-吡咯垸酮、100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)3小時后，加入40.9克(0.22摩爾)2,4-二硝基氟代 苯、加熱反應(yīng)2小時，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，干燥，得到47.2克4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚， 純度為99.1%，根據(jù)實際獲得4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的量和理論量(53.4克)， 計算得到4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的收率為88.3%。實施例5將20.2克(0.10摩爾)4,4'-二羥基二苯醚、51.9克(0.21摩爾)2,4-二硝基溴代苯、 80.0克(0.80摩爾)碳酸氫鉀、300毫升二甲基亞砜和IOO毫升二甲苯放入反應(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tR,析出固體產(chǎn)物，用熱水洗漆2 3次，干燥，得到50.8克4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基) 二苯醚，純度為99.5%,根據(jù)實際獲得4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的量和理論量 (53.4克)，計算得到4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的收率為95.1%。
權(quán)利要求
1.4，4′-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，包括下列步驟(1)摩爾比為1.0∶2.0～2.2的4，4′-二羥基二苯醚和2，4-二硝基鹵代苯，在成鹽劑、有機溶劑體系中，加熱回流分水反應(yīng)3～18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，過濾，洗滌，干燥，得到4，4′-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚晶體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在于 所述的2，4-二硝基鹵代苯選自2,4-二硝基氟代苯、2，4-二硝基氯代苯、2,4-二硝基溴代苯、 2,4-二硝基碘代苯中的 一種或幾種混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，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4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在 于所述的成鹽劑與4,4'--二羥基二苯醚的摩爾數(shù)之比為0.10~8.00:1.00。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在于 所述的有機溶劑是非水溶性有機溶劑和強極性非質(zhì)子有機溶劑的混合物，體積比為 1:0.05~10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的4,4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在于 所述的非水溶性有機溶劑選自苯、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4,4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在于 所述的強極性非質(zhì)子有機溶劑選自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1或5所述的4，4'-雙(2,4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在 于所述的有機溶劑與4，4'-二羥基二苯醚的體積重量比為5毫升~80毫升1克。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的4，4'-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，其特征在于 所述的加熱回流分水反應(yīng)是溫度為8(TC 20(TC的反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種4，4′-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚的制備方法，包括步驟(1)摩爾比為1.0∶2.0～2.2的4，4′-二羥基二苯醚和2，4-二硝基鹵代苯，在成鹽劑、有機溶劑體系中，加熱回流分水反應(yīng)3～18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，過濾，洗滌，干燥，得到4，4′-雙(2，4-二硝基苯氧基)二苯醚晶體。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C07C205/38GK101234987SQ200810034258
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者虞鑫海 申請人:東華大學(xué)