一種含吡啶側基雙酚及其合成方法技術

一種含吡啶側基雙酚及其合成方法，涉及一種化合物及其合成方法，有機溶劑中，堿性催化劑存在下反應，雙酚類化合物與異煙酰氯或煙酰氯生成酚酯化合物；然后酚酯化合物在有機溶劑中，酸性催化劑的存在下反應，酚酯化合物重排成含吡啶側基雙酚；本發明專利技術可以構建含吡啶側基雙酚單體，該類單體可用于高性能芳基聚合物的合成，這類聚合物可作為有機膜材料，在新能源、環境領域的有重要應用前景，也可作為高性能復合材料的基體等其他需要高性能聚合物材料的方面，有十分廣闊應用前景。

Pyridine side group containing bisphenol and synthetic method thereof

A side chain bisphenol containing pyridine and its synthesis method, and relates to a compound and its synthesis method, organic solvent, reaction of alkaline catalyst, bisphenol compounds and isonicotinic acid chloride or nicotinoyl chloride to produce phenol ester compound; and phenolic ester compounds in organic solvent, reaction of acid catalyst in the presence of phenolic ester compounds a rearrangement of pyridine containing pendant bisphenol; the invention can construct containing pyridine side group bisphenol monomer, the monomer can be used for the synthesis of high performance aryl polymers, these polymers can be used as organic membrane materials, new energy, environmental field has important application prospect, but also can be used as high performance composite materials the matrix and other needs of high performance polymer materials, has a very broad application prospect.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種化合物及其合成方法，特別是涉及一種含吡啶側基雙酚及其合成方法。
技術介紹
陰離子交換膜在堿性膜燃料電池、液流電池等領域具有非常好的應用前景。傳統制備陰離子交換膜材料的途徑是對含芳環聚合物（如聚苯乙烯、聚芳醚等）進行氯甲基化改性，在聚合物主鏈中引入氯甲基基團獲得氯甲基化聚合物。利用氯甲基基團高反應活性的特點，與胺類、吡啶類、咪唑類等含氮小分子反應在聚合物中引入帶正電荷的陰離子交換基團獲得陰離子交換膜。該途徑稱為氯甲基化路線，它具有通用性強，適用于多種含芳環聚合物。然而，氯甲基化路線存在一些嚴重不足，例如，氯甲基化過程中使用具有致癌毒性的氯甲基甲醚；容易發生交聯等副反應；氯甲基的位置和數量可控性差，膜性能不易調控。用含吡啶側基雙酚單體和雙鹵單體進行溶液縮聚可制備含吡啶側基聚芳醚，進而功能化構筑陰離子交換膜。通過調控含吡啶側基雙酚單體的比例，可以精確地調節聚合物中功能基的數量，可實現陰離子交換基團的位置和數量的精確控制，容易實現膜材料結構調控和膜性能優化，是環境友好的構建陰離子交換膜材料的新途徑。但是，如何通過簡單易得的原料高效得到這些含有吡啶側基雙酚單體已經成為需要研究的熱點和巨大挑戰。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種含吡啶側基雙酚及其合成方法，本專利技術利用常見價廉的商用雙酚、煙酰氯、異煙酰氯為原料，實現含吡啶側基雙酚化合物的成功合成，對新型陰離子交換膜材料及高性能聚合物的合成具有重要的意義。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：1.一種含吡啶側基雙酚，其特征在于，其具有如下的結構式：。2.一種含吡啶側基雙酚的合成方法，其特征在于，所述方法通過下述步驟獲得：；在100℃下和有機溶劑中，在堿性催化劑存在下，反應時間為1-12小時，雙酚類化合物與異煙酰氯或煙酰氯生成酚酯化合物；其中雙酚類化合物與異煙酰氯或煙酰氯的摩爾比為1:2-4；然后酚酯化合物在有機溶劑中，酸性催化劑的存在下，于20-150℃下反應1-24小時，酚酯化合物重排成含吡啶側基雙酚；上述的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、硝基苯、氯苯、二硫化碳、N-甲基吡咯烷酮；其中，Ar和R定義同上。所述含吡啶側基雙酚的合成方法，堿性催化劑包括氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂或碳酸氫鈣中的一種或兩種以上的混合物，或者有機胺類如三乙胺、吡啶等。所述的含吡啶側基雙酚的合成方法，酸性催化劑包括鹽酸、硫酸、磷酸、三氟甲磺酸、無水氯化鋅、無水氯化鐵、無水氯化鋁、無水溴化鋅、無水溴化鐵、無水溴化鋁、無水四氯化錫、氯鋁酸離子液體。所述的含吡啶側基雙酚的合成方法，反應產物采用向反應體系中加入水洗滌，有機溶劑萃取，無水硫酸鈉干燥，濃縮重結晶或柱層析分離方法純化。本專利技術的優點與效果是：本專利技術可以構建含吡啶側基雙酚單體，該類單體可用于高性能芳基聚合物的合成，這類聚合物可作為有機膜材料，在新能源、環境領域的有重要應用前景，也可作為高性能復合材料的基體等其他需要高性能聚合物材料的方面，有十分廣闊應用前景。附圖說明圖1為實施例1的吡啶側基雙酚A型化合物的紅外光譜（KBr壓片法）圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例有助于理解本專利技術，但不限于本專利技術的內容。實施例1在氮氣保護下，將雙酚A（0.1mol），異煙酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在100℃下，反應10小時。反應結束后，將溶液倒入大量水中，雙酚A型酚酯沉淀析出，過濾烘干，在DMF中重結晶。雙酚A型酚酯的重排：雙酚A型酚酯（0.1mol），無水氯化鋁（0.3mol），硝基苯100mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在140℃下，反應8小時。反應結束后，向反應體系中加入100mL水，水蒸氣蒸餾除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水層3次，無水硫酸鈉干燥，濃縮，溶液冷卻后析出含吡啶側基雙酚A型化合物。實施例2在氮氣保護下，將雙酚S（0.1mol），異煙酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在100℃下，反應10小時。反應結束后，將溶液倒入大量水中，雙酚S型酚酯沉淀析出，過濾烘干，在DMF中重結晶。雙酚S型酚酯的重排：雙酚S型酚酯（0.1mol），無水氯化鋁（0.3mol），硝基苯100mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在140℃下，反應8小時。反應結束后，向反應體系中加入100mL水，水蒸氣蒸餾除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水層3次，無水硫酸鈉干燥，濃縮，溶液冷卻后析出含吡啶側基雙酚S型化合物。實施例3。在氮氣保護下，將4,4’-聯苯二酚（0.1mol），異煙酰氯(0.22mol)，K2CO3（0.22mol），DMF40mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在100℃下，反應10小時。反應結束后，將溶液倒入大量水中，4,4’-聯苯二酚型酚酯沉淀析出，過濾烘干，在DMF中重結晶。4,4’-聯苯二酚型酚酯的重排：4,4’-聯苯二酚型酚酯（0.1mol），無水氯化鋁（0.3mol），硝基苯100mL加入到裝有機械攪拌器、溫度計、冷凝管、氮氣入口的三口燒瓶中，攪拌，加熱升溫反應，在140℃下，反應8小時。反應結束后，向反應體系中加入100mL水，水蒸氣蒸餾除去硝基苯，然后正丁醇（50mL）萃取水層3次，無水硫酸鈉干燥，濃縮，溶液冷卻后析出含吡啶側基4,4’-聯苯二酚化合物。以上對本專利技術的具體實施方式作了說明，但這些不能被理解為限制了本專利技術的保護的范圍，本專利技術的保護范圍由隨附的權利要求書限定，任何在本專利技術權利要求基礎上的改動都是本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含吡啶側基雙酚，其特征在于，其具有如下的結構式：。

【技術特征摘要】
1.一種含吡啶側基雙酚，其特征在于，其具有如下的結構式：
。
2.一種含吡啶側基雙酚的合成方法，其特征在于，所述方法通過下述步驟獲得：
；
在100℃下和有機溶劑中，在堿性催化劑存在下，反應時間為1-12小時，雙酚類化合物與異
煙酰氯或煙酰氯生成酚酯化合物；其中雙酚類化合物與異煙酰氯或煙酰氯的摩爾比為1:2-
4；然后酚酯化合物在有機溶劑中，酸性催化劑的存在下，于20-150℃下反應1-24小時，酚酯
化合物重排成含吡啶側基雙酚；上述的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、
二甲基亞砜、硝基苯、氯苯、二硫化碳、N-甲基吡咯烷酮；其中，Ar和R定義同上。
3.根據權利要求2所述含吡啶側基雙酚的合成方法，其特征在于，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張本貴，姜恩鵬，何亞春，聶鑫，
申請(專利權)人：沈陽化工大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21