2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯的制備方法

張慧麗，王 軒，曹 波

( 1.天津市均凱化工科技有限公司,天津 300384；2天津市眾泰化工科技有限公司，天津 300384)

2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯是制備液晶材料的重要原料。2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯經(jīng)鈀碳加氫或鐵粉還原等方法還原硝基后可制備2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二氨基聯(lián)苯。2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二氨基聯(lián)苯是一種重要的聚酰亞胺單體材料，主要用于柔性液晶顯示屏、電子設(shè)備透明觸控薄膜、柔性太陽能電池襯板以及柔性LED照明設(shè)備的制造，是微電子器件、電線電纜、計(jì)算機(jī)和數(shù)碼電器等行業(yè)不可替代的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料。

目前采用硝化法制備2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯文獻(xiàn)報(bào)道的有：

(1)專利WO2008059724，采用硝酸濃硫酸于二氯甲烷中，25～30℃下反應(yīng)10h進(jìn)行硝化反應(yīng)，生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯的轉(zhuǎn)化率為95.5%，其收率為77%[1]。

(2)專利JP2008255037，同樣采用混酸為硝化試劑，在二氯甲烷中于35℃反應(yīng)6h，生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯轉(zhuǎn)化率為87%，收率為76%[2]。

(3)專利JP2005126331，同樣采用混酸為硝化試劑，在甲苯中，于40℃以下反應(yīng)8小時(shí)，生成2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯，收率為91.5%[3]。

(4)專利JP03044355，采用混酸在二氯甲烷中進(jìn)行硝化反應(yīng)，收率86%[4]。

(5)專利CN104211944，也在采用混酸，在室溫下，水作溶劑的條件下反應(yīng)得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯，收率為66%[5]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 合成路線

以2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料，室溫下溶解于N-甲基吡咯烷酮中，之后向反應(yīng)液中滴加磺酰氯，加畢后升溫至45℃，分批加入硝酸銨，保持35～55℃之間反應(yīng)得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯，黃色粉末。反應(yīng)結(jié)構(gòu)式如下：

1.2 儀器和試劑

儀器：電動(dòng)攪拌器(江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所)、循環(huán)水泵(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)。

試劑：硝酸銨，碳酸鈉，N-甲基吡咯烷酮，甲醇(以上試劑均為AR，天津光復(fù)精細(xì)化工研究所)。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

向玻璃三口瓶中加入14.5g 2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯和34.5g N-甲基吡咯烷酮，攪拌至原料溶解后，滴加12.1g磺酰氯，滴加完畢后，升溫至45℃左右，分批加入12g硝酸銨，并保持此溫度下反應(yīng)，TLC監(jiān)測(cè)原料反應(yīng)完全后，向反應(yīng)液中緩慢倒入冰水，用5%的碳酸鈉水溶液調(diào)pH至中性，取油層，加入20毫升甲醇回流1h后，緩慢降溫至-5℃，攪拌1h后，過濾得到18.7g 2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯，黃色固體，收率98.42%。

2 結(jié)論

以2,2′-雙三氟甲基聯(lián)苯為原料，N-甲基吡咯烷酮為溶劑與磺酰氯硝酸銨反應(yīng)得到2,2′-雙三氟甲基-4,4′-二硝基聯(lián)苯。該方法具有以原材料易于購買，反應(yīng)條件，后處理操作簡(jiǎn)單，收率高等優(yōu)點(diǎn),該方法已經(jīng)申請(qǐng)專利，專利申請(qǐng)?zhí)枺?01810878699.X。