CN105541637A - 一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法 - Google Patents

一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法。即:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯溶解于极性质子溶剂甲醇中,然后加入还原剂无水甲酸铵和催化剂锌粉,升温至30~50℃之间反应,至原料2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤得到类白色结晶即为2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯。2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:(4~8):(0.1~0.2):(30~40);采用甲酸铵还原锌粉做催化剂具有反应收率高,条件温和,成本低,后处理简单,环境友好等优点。

Description

一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法
技术领域
本发明涉及可作为合成可溶性聚酰亚胺单体材料使用的中间体2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法。
背景技术
2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯是合成可溶性聚酰亚胺单体材料的关键中间体。用2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯合成的聚酰亚胺单体具有很好的耐热性,耐环境稳定性及良好的机械性能。聚酰亚胺的这些性能已广泛应用在航空航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域,其单体的合成自然也成为研究热点之一。
2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯最直接的制备方法是由2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯经还原反应得到。文献中2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的还原方法有:加氢还原和金属还原。专利EP2100874,2008059724,CN101337895采用钯碳或氧化铜催化下进行加氢还原制备2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯,氢气为易燃性气体危险性大,操作不当会引起爆炸,采用加氢的方法进行工业化生产困难极大。专利EP1816118,CN101525294采用锌粉氮气保护下还原,采用大量的金属还原导致过滤困难,过滤时间长,生产效率低,溶剂消耗量大。另外中国专利CN201410065944.7和CN201310218976.1公开了一种使用钯碳甲酸铵还原硝基的方法,但是在该方法中由于钯碳的价格昂贵(钯碳的价格为一万/公斤)且稳定性差(易自然),因此限制了该方法在工业生产上的使用,该方法只限于实验室研究。为此本发明提出了一种还原2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯的新方法,该方法有望实现2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的工业化生产。
发明内容
本发明目的在于提供一种制备2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的方法,即:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯溶解于极性溶剂中,加入还原剂和催化剂,升温至30~50℃之间反应得到产品2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯,类白色粉末,熔点182~183℃。该产品可用异丙醇重结晶。反应结构式如下:
本发明涉及一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法,该方法的特征在于:
2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯溶解于极性质子溶剂中,然后加入还原剂和催化剂,升温至30~50℃之间反应,至原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤得到类白色结晶即为2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯。
所述步骤中各原料的摩尔比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:(4~8):(0.1~0.2):(30~40);
详细说明优选条件如下:
所述步骤中,2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯溶解于极性质子溶剂甲醇中,然后加入无水甲酸铵和锌粉,升温至30~50℃之间反应,至原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压蒸馏回收溶剂,析出类白色结晶,干燥后得到2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯。其优选比例为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:(6~8):(0.15~0.2):(35~40);更好的温度范围在40℃~50℃;因工业乙醇的价格要高于甲醇,所以极性质子溶剂更好的选择为:甲醇。所述的催化剂优选为锌粉。
采用甲酸铵进行还原硝基的方法副产物为二氧化碳和水,不会产生对环境有害的物质,以锌粉做催化剂,反应收率高,成本较钯碳低很多,反应条件温和,后处理简单,常压条件下反应,环境友好等优点。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行更详细说明。收率以摩尔百分数表示。
实施例1
向反应器中加入380g2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯和1400ml甲醇,搅拌溶解后加入378g无水甲酸铵和9.8克锌粉(摩尔比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:6:0.15:35),搅拌下升温到40℃,待原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤,干燥得到2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯309.7g,类白色固体,收率96.71%。
实施例2
向反应器中加入380g2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯和1200ml甲醇,搅拌溶解后加入252g无水甲酸铵和6.54克锌粉(摩尔比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:4:0.1:30),搅拌下升温到30℃,待原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤,干燥得到2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯235.8g,类白色固体,收率73.65%。
实施例3
向反应器中加入380g2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯和1600ml甲醇,搅拌溶解后加入504g无水甲酸铵和13.1克锌粉(摩尔比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:8:0.2:40),搅拌下升温到50℃,待原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤,干燥得到2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯310g,类白色固体,收率96.83%。
实施例4
向反应器中加入380g2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯和1440ml甲醇,搅拌溶解后加入315g无水甲酸铵和11.1克锌粉(摩尔比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:5:0.17:36),搅拌下升温到43℃,待原料反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤,干燥得到2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯307g,类白色固体,收率95.96%。

Claims (4)

1.一种2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯的制备方法,其特征在于:原料2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯溶解于极性质子溶剂甲醇中,然后加入还原剂无水甲酸铵和催化剂锌粉,升温至30~50℃反应,至原料2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯反应完全后,热过滤,滤饼用甲醇冲洗,滤液减压回收溶剂,析出晶体后降温过滤得到类白色结晶即为2,2′-双三氟甲基-4,4′-二氨基联苯。
2.如权利要求1所说的方法,其特征是所述原料摩尔配比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:(4~8):(0.1~0.2):(30~40)。
3.如权利要求1所说的方法,其特征是所述原料摩尔配比为:2,2′-双三氟甲基-4,4′-二硝基联苯:无水甲酸铵:锌粉:甲醇=1:(6~8):(0.15~0.2):(35~40)。
4.如权利要求1所说的方法,其特征是反应温度为40℃~50℃。
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