1,4,5,8-萘四甲酸的合成方法

背景及概述

聚酰亚胺(Polyimides简称PI)是一大类主链上含有酞酰亚胺或丁二酰亚胺环的耐高温聚合物，通常由二酐或二胺合成。目前是已经工业化的聚合物中使用温度最高的材料之一，被广泛应用于航空、航天、机械、电气、原子能、微电子、液晶显示等高技术领域，并已经成为全球火箭、宇航等尖端科技领域不可缺少的材料之一。1,4,5,8‑萘四甲酸是制备聚酰亚胺的重要二酐单体之一，因此，研究1,4,5,8‑萘四甲酸合成对于聚酰亚胺产业的发展具有重要的意义。

制备工艺

工业上，1,4,5,8‑萘四甲酸合成主要有以下几种路线。以芘为原料，经氯化、水解、氧化等步骤制备得到1,4,5,8‑萘四甲酸；以苊为原料，经F‑C酰化反应、闭环反应得到；以萘为原料，经F‑C酰化反应、氧化‑水解反应后制备得到1,4,5,8-萘四甲酸，反应总收率71％。

上述合成路线中，路线一反应步骤长，水解过程反应条件剧烈，产生大量三废，不利于工业化实施。路线二、路线三种都用到F‑C酰化反应，需要在无水条件下进行，反应条件苛刻且反应过程产生大量盐酸等废酸及铁、铝等金属盐固废，环保问题突出，极大限制其在工业上大规模应用。本发明的目的在于提供一种1,4,5,8‑萘四甲酸的合成方法，其能够解决现有技术发应步骤长、发应剧烈、反应条件苛刻、产生大量三废的技术问题[1]。

图1 1,4,5,8-萘四甲酸的合成反应式

实验操作：

在1000mL反应瓶内加入388g二氧六环(99％)、萘38.8g(99％，0.3mol)、3.4g乙酸钯(99％，0.015mol)、3.9g三氟甲磺酸银(99％，0.015mol)、9.2g配体L1(99％，0.03mol)，所述配体L1结构为如下所示；投料毕，常压下向反应瓶中持续通入二氧化碳，升温至80℃，搅拌转速600rpm，保温反应6hr；反应结束后，停止通二氧化碳，合计通入二氧化碳3mol；减压蒸馏回收溶剂后，残留物中加入水及甲苯萃取，有机层浓缩结晶得到81.8g的1,4,5,8‑萘四甲酸，所得产品的含量为99.5％，收率为89.2％。

参考文献

[1] CN 113845418 A