專利名稱：一種4,4'－雙(4－羧基酞酰亞胺基)－3,3'－二甲基二苯甲烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化合物的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法。
背景技術(shù)：
4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)是制備聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酯酰亞胺樹脂的重要原材料之一，同時，也是環(huán)氧樹脂的良好的耐熱改性劑或固化劑。
有關(guān)4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)的制備方法，迄今尚未見有專利或公開的文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷化學(xué)反應(yīng)方程式如下 本發(fā)明提供一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，該方法工藝簡單、成本低、對環(huán)境友好、收率高，純度達(dá)99％以上，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，包括如下步驟(1)摩爾比為1.00∶1.98～2.02的4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和偏苯三甲酸酐(TMA)，在強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑中，于室溫下攪拌反應(yīng)，成均相溶液后，加入共沸脫水劑，加熱升溫回流，85℃~180℃，共沸脫水反應(yīng)2～12小時；(2)回收共沸脫水劑及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑，冷卻反應(yīng)液至室溫，加水，析出產(chǎn)物，過濾、洗滌，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷。
所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑為N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)中的一種或幾種混合物。
所述偏苯三甲酸酐(TMA)與強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑的重量體積比為10～30∶20～200(克/毫升)。
步驟(1)所述的共沸脫水劑為苯、甲苯、二甲苯、一氯苯、鄰二氯苯中的一種或幾種混合物。
步驟(1)所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑與共沸脫水劑的重量體積比為1.0∶0.1～10。
本發(fā)明的有益效果如下(1)本發(fā)明是制備4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的工業(yè)方法；(2)對環(huán)境友好，三廢少；(3)操作簡單，反應(yīng)過程在常壓下進(jìn)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，可在同一個反應(yīng)釜內(nèi)完成制備4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的操作過程；(4)產(chǎn)品收率和純度都很高；(5)溶劑可回收反復(fù)套用，這不僅可降低生產(chǎn)成本，而且有效地杜絕了環(huán)境污染；(6)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本低廉，有利于其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)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(shí)施例1將11.3克(0.05摩爾)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和100毫升N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起加入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌溶解均勻后，加入19.2克(0.1摩爾)偏苯三甲酸酐(TMA)，攪拌反應(yīng)呈均相后，加入60毫升二甲苯，攪拌，加熱升溫回流，共沸脫水亞胺化反應(yīng)8小時后，回收共沸脫水劑二甲苯及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，攪拌，自然冷卻至室溫，加水，析出白色固體產(chǎn)物，過濾，用適量的冷NMP溶劑淋洗2次，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)，純度99.3％，根據(jù)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)的投料量和獲得的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的量(BTMI-DMDPM)，測得收率為96％。
實(shí)施例2將11.3克(0.05摩爾)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和80毫升N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)一起加入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌溶解均勻后，加入19.2克(0.1摩爾)偏苯三甲酸酐(TMA)，攪拌反應(yīng)呈均相后，加入80毫升甲苯，攪拌，加熱升溫回流，共沸脫水亞胺化反應(yīng)12小時后，回收共沸脫水劑甲苯及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，攪拌，自然冷卻至室溫，加水，析出白色固體產(chǎn)物，過濾，用適量的冷N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶劑淋洗2次，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)，純度99.1％，根據(jù)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)的投料量和獲得的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的量(BTMI-DMDPM)，測得收率為92％。
實(shí)施例3將11.3克(0.05摩爾)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和100毫升N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起加入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌溶解均勻后，加入19.2克(0.1摩爾)偏苯三甲酸酐(TMA)，攪拌反應(yīng)呈均相后，加入60毫升二甲苯，攪拌，加熱升溫回流，共沸脫水亞胺化反應(yīng)2小時后，回收共沸脫水劑二甲苯及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，攪拌，自然冷卻至室溫，加水，析出白色固體產(chǎn)物，過濾，用適量的冷NMP溶劑淋洗2次，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)，純度95.2％，根據(jù)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)的投料量和獲得的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的量(BTMI-DMDPM)，測得收率為98％。
實(shí)施例4將11.3克(0.05摩爾)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和80毫升N，N-二甲基甲酰胺(DMF)一起加入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌溶解均勻后，加入19.4克(0.101摩爾)偏苯三甲酸酐(TMA)，攪拌反應(yīng)呈均相后，加入100毫升甲苯，攪拌，加熱升溫回流，共沸脫水亞胺化反應(yīng)12小時后，回收共沸脫水劑甲苯及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，攪拌，自然冷卻至室溫，加水，析出白色固體產(chǎn)物，過濾，用適量的冷N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑淋洗2次，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)，純度98.1％，根據(jù)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)的投料量和獲得的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的量(BTMI-DMDPM)，測得收率為93％。
實(shí)施例5將11.3克(0.05摩爾)4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和100毫升N，N-二甲基甲酰胺(DMF)一起加入反應(yīng)釜中，室溫下攪拌溶解均勻后，加入19.0克(0.099摩爾)偏苯三甲酸酐(TMA)，攪拌反應(yīng)呈均相后，加入100毫升甲苯，攪拌，加熱升溫回流，共沸脫水亞胺化反應(yīng)12小時后，回收共沸脫水劑甲苯及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，關(guān)閉加熱系統(tǒng)，攪拌，自然冷卻至室溫，加水，析出白色固體產(chǎn)物，過濾，用適量的冷N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶劑淋洗2次，真空干燥，得到4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷(BTMI-DMDPM)，純度99.1％，根據(jù)偏苯三甲酸酐(TMA)的投料量和獲得的4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的量(BTMI-DMDPM)，測得收率為95％。
權(quán)利要求
1.一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，包括如下步驟(1)摩爾比為1.00∶1.98～2.02的4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯甲烷(MDT)和偏苯三甲酸酐(TMA)，在強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑中，于室溫下攪拌反應(yīng)，成均相溶液后，加入共沸脫水劑，加熱升溫回流，85℃~180℃，共沸脫水反應(yīng)2～12小時；(2)回收共沸脫水劑及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑，冷卻反應(yīng)液至室溫，加水，析出產(chǎn)物，過濾洗滌，真空干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，其特征在于，所述的強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)中的一種或幾種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，其特征在于，所述偏苯三甲酸酐(TMA)與強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑的重量體積比為10克～30克∶20毫升～200毫升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的共沸脫水劑選自苯、甲苯、二甲苯、一氯苯、鄰二氯苯中的一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑與共沸脫水劑的重量體積比為1.0∶0.1～10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4，4’-雙(4-羧基酞酰亞胺基)-3，3’-二甲基二苯甲烷的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的洗滌溶劑是N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種4，4’－雙(4－羧基酞酰亞胺基)－3，3’－二甲基二苯甲烷的制備方法，步驟包括摩爾比為1.00∶1.98～2.02的4，4’－二氨基－3，3’－二甲基二苯甲烷(MDT)和偏苯三甲酸酐(TMA)，在強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑中，于室溫下攪拌反應(yīng)，成均相溶液后，加入共沸脫水劑，共沸脫水反應(yīng)2～12小時，回收共沸脫水劑及部分強(qiáng)極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑，冷卻反應(yīng)液至室溫，加水，析出產(chǎn)物，過濾、洗滌，真空干燥。本發(fā)明操作簡單，環(huán)保，所得產(chǎn)品收率高，純度達(dá)99％以上，溶劑可反復(fù)回收套用，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07D209/48GK101050198SQ200710040578
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者虞鑫海, 徐永芬, 趙炯心 申請人:東華大學(xué)