CN101234977A - 3,7-双(2,4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法 - Google Patents

3,7-双(2,4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种3，7－双(2，4－二硝基苯氧基)－2－萘甲酸的制备方法，包括步骤：(1)摩尔比为1.0∶2.0～2.2的3，7－二羟基萘－2－甲酸和2，4－二硝基卤代苯，在成盐剂、有机溶剂体系中，加热回流分水反应3～18小时；(2)浓缩反应液，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，稀酸水溶液浸泡，过滤，洗涤，干燥，得到3，7－双(2，4－二硝基苯氧基)－2－萘甲酸。本发明操作简单，产品收率和纯度高，溶剂回收方便，并可反复使用，三废少，环境友好，适宜于工业化生产。

Description

3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法
技术领域
本发明属于芳香族有机化合物的制备领域，特别是涉及一种3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法。
背景技术
芳香族聚酰亚胺具有优异的热稳定性、化学稳定性、耐核辐射性、优良的力学性能、电气性能和耐有机溶剂性，在航天航空、电子微电子、电气等领域得到了广泛应用。由于它的这些耐高温、高强度、抗腐蚀、绝缘性好、成膜工艺简单等特性，因而是一种优良的功能材料，可以满足LCD(液晶显示器)的性能要求。
3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸是合成高支化芳香族聚酰亚胺单体的重要原料之一，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备高枝化的聚酰亚胺体系，可制得耐温等级更高、综合性能更佳的聚酰亚胺新材料。
但3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，目前尚未有公开的专利或文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，该方法工艺简单、成本低、环境友好、纯度和收率高，适用于工业生产。
本发明的化学反应方程式如下：
Figure S2008100342484D00011
其中，X为卤素原子，即氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)。
本发明的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，包括下列步骤：
(1)摩尔比为1.0∶2.0～2.2的3，7-二羟基萘-2-甲酸和2，4-二硝基卤代苯，在成盐剂、有机溶剂体系中，加热回流分水反应3～18小时；
(2)浓缩反应液，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，稀酸水溶液浸泡，过滤，洗涤，干燥，得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸晶体。
所述的2，4-二硝基卤代苯选自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种或几种混合物。
所述的成盐剂选自碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢镁、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种混合物。
所述的成盐剂与3，7-二羟基萘-2-甲酸的摩尔数之比为0.10～8.00∶1.00。
所述的有机溶剂是非水溶性有机溶剂和强极性非质子有机溶剂的混合物，体积比为1∶0.05～10，有机溶剂与3，7-二羟基萘-2-甲酸的体积重量比为5毫升～80毫升∶1克。
所述的非水溶性有机溶剂选自苯、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、二氯代甲苯中的一种或几种混合物。
所述的强极性非质子有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种混合物。
所述的加热回流分水反应是温度为80℃～200℃的反应。
所述的稀酸水溶液选自醋酸水溶液、盐酸水溶液、硫酸水溶液、磷酸水溶液中的一种或几种混合物。
本发明的有益效果：
(1)本发明是制备3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的工业方法，且产品收率和纯度都较高；
(2)操作简单，反应过程在常压下进行，不涉及也不产生腐蚀性物质，对设备无特殊要求，投资少；
(3)有机溶剂使用种类少，而且回收方便，可反复循环再用，三废少，对环境友好；
(4)3，7-二羟基萘-2-甲酸等反应原料来源方便，成本较低，便于进一步推广应用。
附图说明
图1是3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的分子结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
                            实施例1
将20.4克(0.10摩尔)3，7-二羟基萘-2-甲酸、44.6克(0.22摩尔)2，4-二硝基氯代苯、110.4克(0.80摩尔)碳酸钾、700毫升N，N-二甲基甲酰胺和180毫升甲苯放入反应釜中，搅拌，加热回流分水反应18小时后，浓缩反应液，回收溶剂以循环使用，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，10％的稀醋酸水溶液浸泡，过滤，热水洗涤2～3次，干燥，得到51.8克的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸晶体产物，纯度为99.3％，根据实际获得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的量和理论量(53.6克)，计算得到3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的收率为96.7％。
                            实施例2
将20.4克(0.10摩尔)3，7-二羟基萘-2-甲酸、54.4克(0.22摩尔)2，4-二硝基溴代苯、55.2克(0.40摩尔)碳酸钾、150毫升N，N-二甲基乙酰胺和15毫升二甲苯放入反应釜中，搅拌，加热回流分水反应3小时后，浓缩反应液，回收溶剂以循环使用，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，0.1％的稀盐酸水溶液浸泡，过滤，热水洗涤2～3次，干燥，得到41.0克3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸晶体产物，纯度为99.0％，根据实际获得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的量和理论量(53.6克)，计算得到3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的收率为76.5％。
                            实施例3
将20.4克(0.10摩尔)3，7-二羟基萘-2-甲酸、40.5克(0.20摩尔)2，4-二硝基氯代苯、10.6克(0.10摩尔)碳酸钠、80毫升N-甲基-2-吡咯烷酮、200毫升苯和30毫升二氯代苯放入反应釜中，搅拌，加热回流分水反应16小时后，浓缩反应液，回收溶剂以循环使用，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，2％稀盐酸水溶液浸泡，过滤，热水洗涤2～3次，干燥，得到44.2克3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸晶体产物，纯度为99.5％，根据实际获得的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的量和理论产量(53.6克)，计算得到3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的收率为82.4％。
                            实施例4
将20.4克(0.10摩尔)3，7-二羟基萘-2-甲酸、11.8克(0.21摩尔)氢氧化钾、100毫升苯、80毫升N，N-二甲基甲酰胺和40毫升二氯代苯放入反应釜中，搅拌，加热回流分水反应3小时后，加入40.9克(0.22摩尔)2，4-二硝基氟代苯，加热反应3小时，浓缩反应液，回收溶剂以循环使用，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，0.5％稀硫酸水溶液浸泡，过滤，热水洗涤2～3次，干燥，得到了43.1克3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸晶体产物，纯度为99.3％，根据实际获得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的产量和理论产量(53.6克)，计算得到3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的收率为80.4％。
                               实施例5
将20.4克(0.10摩尔)3，7-二羟基萘-2-甲酸、51.9克(0.21摩尔)2，4-二硝基溴代苯、80.0克(0.80摩尔)碳酸氢钾、300毫升二甲基亚砜和100毫升二甲苯放入反应釜中，搅拌，加热回流分水反应18小时后，浓缩反应液，回收溶剂以循环使用，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，5％稀磷酸水溶液浸泡，过滤，热水洗涤2～3次，干燥，得到49.7克3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸，纯度为99.5％，根据实际获得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的量和理论量(53.6克)，计算得到3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的收率为92.7％。

Claims (11)

1.3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，包括下列步骤：
(1)摩尔比为1.0∶2.0～2.2的3，7-二羟基萘-2-甲酸和2，4-二硝基卤代苯，在成盐剂、有机溶剂体系中，加热回流分水反应3～18小时；
(2)浓缩反应液，冷却反应物体系，加水，析出固体产物，过滤，稀酸水溶液浸泡，过滤，洗涤，干燥，得3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸。
2.根据权利要求1所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的2，4-二硝基卤代苯选自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种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的成盐剂选自碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢钙、碳酸氢镁、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1或3所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的成盐剂与3，7-二羟基萘-2-甲酸的摩尔数之比为0.10～8.00∶1.00。
5.根据权利要求1所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂是非水溶性有机溶剂和强极性非质子有机溶剂的混合物，体积比为1∶0.05～10。
6.根据权利要求5所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的非水溶性有机溶剂选自苯、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、二氯代甲苯中的一种或几种混合物。
7.根据权利要求5所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的强极性非质子有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或几种混合物。
8.根据权利要求1或5所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂与3，7-二羟基萘-2-甲酸的体积重量比为5毫升～80毫升∶1克。
9.根据权利要求1所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的加热回流分水反应是温度为80℃～200℃的反应。
10.根据权利要求1所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的稀酸水溶液选自醋酸水溶液、盐酸水溶液、硫酸水溶液、磷酸水溶液中的一种或几种混合物。
11.根据权利要求1或10所述的3，7-双(2，4-二硝基苯氧基)-2-萘甲酸的制备方法，其特征在于：所述的稀酸水溶液的质量百分比浓度为0.1％～10％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108976419A (zh) * 2018-07-31 2018-12-11 湖南工业大学 一种含萘结构的芳香族超支化聚酰亚胺及其制备方法和应用

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