一種聚(4```-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法及應用技術

本發明專利技術公開了聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法和應用。本發明專利技術以2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯作為起始反應物，先進行酰氯化反應，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯，再與對苯二胺進行縮聚反應得到聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺。本發明專利技術的制備路線各步反應操作條件溫和、易控制，反應收率較高。聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺是拉脹高分子材料的新品種。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高分子材料領域，尤其是涉及一種聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法及應用。
技術介紹
通常情況下，當人們在拉伸一種橡膠或者塑料制品的時候，一般都會出現物品變細或者沿著縱向收縮的現象。也就是說，在自然界中，大多數材料泊松比值都為正。但是，有一部分材料的性能卻與此相反，它們具有在受拉伸時，其沿垂直方向有膨脹性，而受擠壓時，材料的橫向反而發生收縮的性能。這種性能特殊的材料叫做負泊松比材料即拉脹材料。拉脹材料家族中最重要的一大類就是拉脹聚合物或者稱為拉脹高分子材料。拉脹高分子材料現有的品種絕大多數是通過將普通的材料經過特殊的加工方法處理得到的，存在一些缺點，諸如：通?？紫堵矢咭灾劣诓牧系膹姸炔皇翘硐?，因而限制了其應用范圍。本專利技術中的聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺是一種在分子水平上具有拉脹性的聚合物，可以克服通過特殊加工方法獲得拉脹性這一手段的不足，是拉脹聚合物家族中的新品種。同時，聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺是一種芳香族聚酰胺，在芳香族聚酰胺家族中也是屬于全新的品種，未見有關于其合成的報道。因此，提出本專利技術。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法及應用，采用了酰氯化反應和縮聚反應的路線來制備聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺，該路線各步反應操作條件溫和、易控制且產品收率較高。為達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法，包括以下步驟：（1）在反應容器中，加入2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯和二氯亞砜，升溫至回流，保持攪拌12-24h，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯；（2）向4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯中加入四氫呋喃，配制成溶液；（3）向對苯二胺中加入四氫呋喃，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗；（4）將步驟（3）中的溶液滴加到步驟（2）的溶液中，在室溫攪拌，反應5-120min，然后再攪拌，加入2-甲基吡啶和蒸餾水的混合液，反應5-120min，中和生成的HCl；然后依次水洗，乙醇洗，干燥，得固體樹脂。所述2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯的量為1-10g，所述二氯亞砜的量為5-50ml，所述步驟（2）中的四氫呋喃的量為2-45ml，所述對苯二胺的量為0.2-2.5g，所述步驟（3）中的四氫呋喃的量為4-80ml，所述2-甲基吡啶的量為0.5-10.00ml，所述蒸餾水的量為2-50ml，所述乙醇用量為5-300ml。在室溫下以360r/min的速率攪拌，然后以800r/min的速率攪拌。所述的反應容器為配有溫度計、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶。生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯后，停止反應，除去過量的二氯亞砜。所述除去過量的二氯亞砜采用減壓蒸餾的方法。所述制備方法制得的產物為聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺。所述聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的產率為30.2-86.8%。所述的合成路線為：。所述聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺應用于拉脹高分子材料中。本專利技術的有益效果如下：本專利技術采用了酰氯化反應和縮聚反應的路線來制備聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺。該路線各步反應操作條件溫和、易控制，收率較高，聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺是新型的拉脹高分子材料。附圖說明圖1為本專利技術制備的聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的紅外圖譜。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步的說明，但本專利技術的保護范圍并不限于此。本專利技術聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法，包括以下步驟：（1）在反應容器中，加入2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯和二氯亞砜，升溫至回流，保持攪拌12-24h，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯；（2）向4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯中加入四氫呋喃，配制成溶液；（3）向對苯二胺中加入四氫呋喃，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗；（4）將步驟（3）中的溶液滴加到步驟（2）的溶液中，在室溫攪拌，反應5-120min，然后再攪拌，加入2-甲基吡啶和蒸餾水的混合液，反應5-120min，中和生成的HCl；然后依次水洗，乙醇洗，干燥，得固體樹脂。本專利技術中，2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯的量為1-10g，二氯亞砜的量為5-50ml，步驟（2）中的四氫呋喃的量為2-45ml，對苯二胺的量為0.2-2.5g，步驟（3）中的四氫呋喃的量為4-80ml，2-甲基吡啶的量為0.5-10.00ml，蒸餾水的量為2-50ml，乙醇用量為5-300ml。本專利技術中，在室溫下以360r/min的速率攪拌，然后以800r/min的速率攪拌。本專利技術中的反應容器為配有溫度計、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶。本專利技術中，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯后，停止反應，采用減壓蒸餾的方法除去過量的二氯亞砜，也可以采用其它方法除去過量的二氯亞砜，提高單體的純凈度。本專利技術制得的產物為聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺，產率為30.2-86.8%。上述制備方法的合成路線為：。實施例1：聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備。在配有溫度計、攪拌裝置和冷凝管的三口燒瓶中，加入2.6702g(5.7mmol)2,6-二羧基四聯苯甲酸乙酯和25ml二氯亞砜，升溫至回流，保持攪拌24h，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯，停止反應，減壓蒸餾除去過量的二氯亞砜，向4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯中加入7ml四氫呋喃。取0.6134g(5.7mmol)對苯二胺溶于13ml四氫呋喃中，倒入恒壓滴液漏斗，將其滴加到4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯中，在室溫下以360r/min的速率攪拌，反應5min，然后以800r/min的速率攪拌，快速加入1.20ml2-甲基吡啶和17ml蒸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚(4'''?甲酸乙酯基)?對四聯苯?2,6?二甲酰對苯二胺的制備方法，其特征在于包括以下步驟：（1）在反應容器中，加入2,6?二羧基對四聯苯甲酸乙酯和二氯亞砜，升溫至回流，保持攪拌12?24h，生成4'''?甲酸乙酯基?對四聯苯?2,6?二甲酰氯；（2）向4'''?甲酸乙酯基?對四聯苯?2,6?二甲酰氯中加入四氫呋喃，配制成溶液；（3）向對苯二胺中加入四氫呋喃，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗；（4）將步驟（3）中的溶液滴加到步驟（2）的溶液中，在室溫攪拌，反應5?120min，然后再攪拌，加入2?甲基吡啶和蒸餾水的混合液，反應5?120min，中和生成的HCl；然后依次水洗，乙醇洗，干燥，得固體樹脂。

【技術特征摘要】
1.一種聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方法，其特征在
于包括以下步驟：
（1）在反應容器中，加入2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯和二氯亞砜，升溫至回流，保持
攪拌12-24h，生成4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯；
（2）向4'''-甲酸乙酯基-對四聯苯-2,6-二甲酰氯中加入四氫呋喃，配制成溶液；
（3）向對苯二胺中加入四氫呋喃，配制成溶液，倒入恒壓滴液漏斗；
（4）將步驟（3）中的溶液滴加到步驟（2）的溶液中，在室溫攪拌，反應5-120min，然后再
攪拌，加入2-甲基吡啶和蒸餾水的混合液，反應5-120min，中和生成的HCl；然后依次水洗，
乙醇洗，干燥，得固體樹脂。
2.如權利要求1所述聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方
法，其特征在于：所述2,6-二羧基對四聯苯甲酸乙酯的量為1-10g，所述二氯亞砜的量為5-
50ml，所述步驟（2）中的四氫呋喃的量為2-45ml，所述對苯二胺的量為0.2-2.5g，所述步驟
（3）中的四氫呋喃的量為4-80ml，所述2-甲基吡啶的量為0.5-10.00ml，所述蒸餾水的量為
2-50ml，所述乙醇用量為5-300ml。
3.如權利要求1所述聚(4'''-甲酸乙酯基)-對四聯苯-2,6-二甲酰對苯二胺的制備方
法，其特征在于：在室溫下以360r/min的速率攪拌，然后以800r/min的速率攪拌...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳紅枚，陳解放，王榆元，丁勇，吳斌，王宏青，
申請(專利權)人：南華大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43