一种聚对四联苯2,6-二甲酰对苯二胺的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料的技术领域，尤其是涉及一种聚对四联苯2,6_二甲酰对苯 二胺的制备方法。
【背景技术】
[0002] -般认为，自然界中大部分材料的泊松比都为正值。例如，金属金大约为0.42,铝 在0.33左右，橡胶类材料约0.50，而聚合物泡沫材料的泊松比在0.10-0.40之间，这些材料 在受到拉伸的时候，材料的横向将发生收缩。但是，还有一部分材料拥有与其完全相反的性 能，即具有负泊松比效应，这类材料当它们受到拉伸时，材料的横向将发生膨胀，而受到压 缩时，材料横向将发生收缩。具备这一奇特性质的材料叫做负泊松比材料，即拉胀材料。
[0003] 拉胀材料家族中包括拉胀金属、拉胀陶瓷、拉胀复合材料等，其中最重要的一大类 就是拉胀聚合物或者称为拉胀高分子材料。拉胀高分子材料作为新型的结构与功能材料， 在纺织、航空航天、深水作业、生物医学等方面具有潜在的广泛应用价值，已经引起国内外 科学家们的广泛关注。其用途由其所具备的负泊松比这一性质所决定的。
[0004] 拉胀高分子材料现有的品种绝大多数是通过将普通的材料经过特殊的加工方法 处理制得的，存在一些缺点，诸如：通常孔隙率高以至于材料的强度不是太理想，因而限制 了其应用范围。因此开发在分子水平上具有拉胀性的材料成为拉胀材料发展的一个重要的 分支领域。
[0005] 有基于此，提出本发明。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种聚对四联苯2,6_二 甲酰对苯二胺的制备方法，采用了酰氯化反应和缩聚反应的路线来制备聚对四联苯2,6_二 甲酰对苯二胺，该路线各步反应操作条件温和、易控制且产品收率较高。
[0007] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种聚对四联苯2,6_二甲酰对苯二胺的制备方法，包括以下步骤： (1) 在反应容器中，加入2，6_二羧基对四联苯和二氯亚砜，升温至回流，保持搅拌4-24h，生成对四联苯-2，6-二甲酰氯； (2) 向步骤(1)中制得的对四联苯-2,6-二甲酰氯中加入四氢呋喃，配制成溶液； (3) 向对苯二胺中加入四氢呋喃，配制成溶液，倒入恒压滴液漏斗； (4) 将步骤(3)中的溶液滴加到步骤(2)的溶液中，室温下搅拌，反应5-120min，然后再 搅拌，加入2-甲基吡啶和蒸馏水的混合液，反应5-120min，中和生成的HCl; (5) 步骤(4)所得到的产物依次经过水洗，乙醇洗，干燥，得固体树脂。
[0008] 所述步骤（1)中的2，6-二羧基对四联苯的量为l-25g，所述步骤（1)中的二氯亚砜 的量为5-200ml;所述步骤(2)中的四氢呋喃的量为2-100ml ;所述步骤(3)中的对苯二胺的 量为0.3-10g，所述步骤(3)中的四氢呋喃的量为4-150ml，所述步骤(4)中的2-甲基吡啶的 量为0.5-10.0 Oml，所述步骤(4)中的蒸馏水的量为2-50ml，所述步骤(5)中的乙醇用量为5-300ml。所述的反应容器为配有温度计、搅拌装置和冷凝管的三口烧瓶。
[0009]生成对四联苯-2,6-二甲酰氯后，停止反应，除去过量的二氯亚砜。
[0010]所述除去过量的二氯亚砜采用减压蒸馏的方法。
[0011] 所述聚对四联苯2，6-二甲酰对苯二胺的产率为10.6-88.9%。
[0012]本发明的合成路线为：
[0013]本发明的有益效果如下： 本发明中的聚对四联苯2,6_二甲酰对苯二胺是一种在分子水平上具有拉胀性的聚合 物，可以克服通过特殊加工方法获得拉胀性这一手段的不足，是拉胀聚合物家族中的新品 种，该聚合物具有拉胀性；同时，聚对四联苯2,6_二甲酰对苯二胺是一种芳香族聚酰胺，在 芳香族聚酰胺家族中也是属于全新的品种，未见有关于其合成的报道。
[0014]本发明采用了酰氯化反应和缩聚反应的路线来制备聚对四联苯2,6_二甲酰对苯 二胺。该路线各步反应操作条件温和、易控制，收率较高，聚对四联苯2,6_二甲酰对苯二胺 是新型的拉胀高分子材料。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明制备的聚对四联苯2,6_二甲酰对苯二胺的红外图谱。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于 此。
[0017] 本发明聚对四联苯2，6-二甲酰对苯二胺的制备方法，包括以下步骤： (1) 在配有温度计、搅拌装置和冷凝管的三口烧瓶中，加入l_25g2，6-二羧基对四联苯 和5-200ml二氯亚砜，升温至回流，保持搅拌4-24h，生成对四联苯-2,6-二甲酰氯； (2) 向对四联苯-2，6-二甲酰氯中加入2-100ml四氢呋喃，配制成溶液； (3) 向0.3-10g对苯二胺中加入4-150ml四氢呋喃，配制成溶液，倒入恒压滴液漏斗； (4) 将步骤(3)中的溶液滴加到步骤(2)的溶液中，室温下搅拌，反应5-120min，然后再 搅拌，加入0.5-10.0 Oml 2-甲基吡啶和2-50ml蒸馏水的混合液，反应5-120min，中和生成的 HCl ； (5) 步骤(4)所得到的产物依次经过水洗，5-300ml的乙醇洗，干燥，得固体树脂。
[0018] 本发明中，生成对四联苯-2,6-二甲酰氯后，停止反应，采用减压蒸馏的方法除去 过量的二氯亚砜。
[0019] 本发明聚对四联苯2，6-二甲酰对苯二胺的产率为10.6-88.9%。合成路线为：
[0020] 实施例1:聚对四联苯2，6-二甲酰对苯二胺的制备。
[0021] 在配有温度计、搅拌装置和冷凝管的三口烧瓶中，加入2.2536 g (5.7mmol) 2,6-二羧基对四联苯和20 ml二氯亚砜，升温至回流，保持搅拌24h，生成对四联苯-2,6-二甲酰 氯，停止反应，减压蒸馏除去过量的二氯亚砜，向对四联苯-2,6-二甲酰氯中加入7ml四氢呋 喃。取0.6134g(5.7mmo 1)对苯二胺溶于13ml四氢呋喃中，倒入恒压滴液漏斗，将其滴加到对 四联苯-2，6-二甲酰氯中，在室温下搅拌，反应5min，然后再加入1.20ml 2-甲基吡啶和17ml 蒸馏水的混合液，反应5min，中和生成的HCl。然后依次水洗，100mL乙醇洗，干燥，得固体树 月旨。产率65.6%。
[0022] 图1为制备的聚对四联苯2，6_二甲酰对苯二胺的红外图谱。从图中可以看到， 3421.72 cm-1为N-H的伸缩振动，3134.33 cm-1为苯环的C-H伸缩振动，1400.32 cm-1为C-N 伸缩振动，1101.35〇11-1为(：-0伸缩振动，1641.42 〇11-1、750.31 〇11-1和610.79〇11-1处为 苯环的骨架伸缩振动。
【主权项】
1. 一种聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于包括w下步骤： (1)在反应容器中，加入2,6-二簇基对四联苯和二氯亚讽，升溫至回流，保持揽拌4- 24h，生成对四联苯-2，6-二甲酯氯； (2 )向步骤(1)中制得的对四联苯-2，6-二甲酯氯中加入四氨巧喃，配制成溶液； (3 )向对苯二胺中加入四氨巧喃，配制成溶液，倒入恒压滴液漏斗； (4)将步骤(3)中的溶液滴加到步骤(2)的溶液中，室溫下揽拌，反应5-120min，然后再 揽拌，加入2-甲基化晚和蒸馈水的混合液，反应5-120min，中和生成的肥1; 巧)步骤(4)所得到的产物依次经过水洗，乙醇洗，干燥，得固体树脂。2. 如权利要求1所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:所述步 骤（1)中的2,6-二簇基对四联苯的量为l-25g，所述步骤（1)中的二氯亚讽的量为5-200ml; 所述步骤(2)中的四氨巧喃的量为2-lOOml;所述步骤(3)中的对苯二胺的量为0.3-10g，所 述步骤（3)中的四氨巧喃的量为4-150ml，所述步骤（4)中的2-甲基化晚的量为0.5- 10.00ml，所述步骤(4)中的蒸馈水的量为2-50ml，所述步骤巧）中的乙醇用量为5-300ml。3. 如权利要求1所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:所述的 反应容器为配有溫度计、揽拌装置和冷凝管的Ξ 口烧瓶。4. 如权利要求1所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:生成对 四联苯-2，6-二甲酯氯后，停止反应，除去过量的二氯亚讽。5. 如权利要求4所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:所述除 去过量的二氯亚讽采用减压蒸馈的方法。6. 如权利要求1所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:所述聚 对四联苯2，6-二甲酯对苯二胺的产率为10.6-88.9%。7. 如权利要求1所述聚对四联苯2,6-二甲酯对苯二胺的制备方法，其特征在于:合成路 线为：
【专利摘要】本发明公开了聚对四联苯2,6-二甲酰对苯二胺的制备方法。本发明以2,6-二羧基对四联苯作为起始反应物，先进行酰氯化反应，生成对四联苯-2,6-二甲酰氯，再与对苯二胺进行缩聚反应得到聚对四联苯2,6-二甲酰对苯二胺。本发明的制备路线各步反应操作条件温和、易控制，反应收率较高。聚对四联苯2,6-二甲酰对苯二胺是拉胀高分子材料的新品种。
【IPC分类】C08G69/32, C08G69/28
【公开号】CN105542152
【申请号】CN201610103088
【发明人】吴红枚, 陈解放, 王榆元, 吴斌, 丁勇, 王宏青
【申请人】南华大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月25日