雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐是一種烷基酸酐類化合物，英文名為Dicyclohexyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride，常溫常壓下為白色至類白色固體粉末，具有一定的潮解性并且它遇到水或者醇類物質(zhì)容易發(fā)生分解變質(zhì)反應(yīng)。雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐主要用作聚合物材料的合成單體，有研究報(bào)道該物質(zhì)可借助酸酐單元的強(qiáng)親電性應(yīng)用于聚酰亞胺薄膜材料的合成。

理化性質(zhì)

雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐結(jié)構(gòu)中的酸酐單元可在常見的親核試劑例如水，乙醇以及有機(jī)胺類物質(zhì)的進(jìn)攻下發(fā)生開環(huán)官能團(tuán)化反應(yīng)。雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐由于具有較好的線性結(jié)構(gòu)單元，它可在有機(jī)胺類物質(zhì)的進(jìn)攻下發(fā)生聚合反應(yīng)得到想要的酰胺聚合物材料分子。

制備方法

圖1 雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐的制備方法

在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中將雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐的前體物質(zhì)二羧酸加入到乙酸酐的溶液中，然后將所得的反應(yīng)混合物加熱至130度并將其在該溫度下攪拌反應(yīng)3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)混合物直接在真空下進(jìn)行濃縮處理以除去反應(yīng)體系中的揮發(fā)性物質(zhì)，所得的剩余物可通過打漿的方式進(jìn)行分離純化。[1]

聚合反應(yīng)

圖2 雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐的聚合反應(yīng)

將4,4-二氨基雙環(huán)己基甲烷（1.0518 g, 5 mmol）和無水N， N-二甲基乙酰胺（DMAc）加入充滿氮?dú)獾娜跓恐?。將所得的反?yīng)混合物在室溫下攪拌反應(yīng)大約30分鐘即可得到均勻的溶液。在120°C下干燥雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐（1.5316 g, 5 mmol），然后在三頸燒瓶中緩慢地加入雙環(huán)己基-3,4,3',4'-四酸二酐。所得的反應(yīng)混合物在反應(yīng)溫度為0°C的低溫浴中進(jìn)行反應(yīng)18小時(shí)。通過加入冷甲醇分離反應(yīng)產(chǎn)物，過濾反應(yīng)混合物并用乙醇萃取原油24小時(shí)。將所得的反應(yīng)剩余物在80°C的烘箱中干燥24小時(shí)即可得到產(chǎn)品。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] Mitsubishi, Japanese patent, Patent Number: JP2015165491.

[2] Liu, Man; et al, Advanced Functional Materials (2024), 34(21), 2313258.