本發(fā)明涉及一種特種高分子材料的制備方法，特別是涉及一種派瑞林f的制備方法。
背景技術(shù)：
聚對二甲苯是一種堅韌、透明具有優(yōu)異電絕緣性能、耐化學腐蝕性能和可均勻涂敷的特種高分子材料，派瑞林商品已獲大規(guī)模商業(yè)應用的類別一共有四種：n粉、c粉、d粉、f粉。四種派瑞林粉都有各自的優(yōu)點，其中派瑞林f的熱穩(wěn)定性最好。隨著人類對抗高溫材料的需要得越來越多，派瑞林f的需求也越旺盛。但是受限制目前合成派瑞林f的方法，派瑞林f的價格昂貴。
專利號為zl200510023332.2的發(fā)明專利中，提到了一種二聚對二甲苯的制備方法，主要采用甲磺酸（對三甲硅甲基四氟芐基）酯烷制備派瑞林f，產(chǎn)率可以達到80%，但是該原料很難獲得，價格也很昂貴,最后很難工業(yè)化。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種派瑞林f的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種派瑞林f的制備方法，所述制備方法具體如下：
（1）將19g的4-甲基四氟苯甲醇與150ml干燥的二氯甲烷置于兩口瓶中在低于0℃的溫度下冷卻反應，并滴加2～5滴dmf催化攪拌均勻，之后滴加11.5～13.5g的二氯亞砜攪拌，并與兩口瓶中的原溶液反應，反應化學式為：
（2）將步驟（1）中的混合溶液持續(xù)攪拌1小時后通過旋蒸儀減壓濃縮，冷卻10～30min后加入石油醚攪拌，過濾得到白色粉末狀固體4-甲基四氟芐氯；
（3）將步驟（2）中制備得到的4-甲基四氟芐氯與100ml無水乙醇置于兩口瓶中，采用磁力攪拌均勻，室溫下滴加25ml甲胺水溶液，然后加熱至60℃并與兩口瓶中的原溶液反應24h，反應化學式為：
（4）將步驟（3）中反應完成的溶液減壓蒸干，蒸發(fā)物質(zhì)包括水、乙醇、未反應完成的甲胺，之后加入25ml的二甲苯，劇烈攪拌30min后過濾，過濾后的濾餅用丙酮洗滌，并放置在真空干燥箱內(nèi)烘干得到白色粉末狀固體4-甲基四氟季胺鹽；
（5）將20g氫氧化鈉、30mldmso、150ml甲苯置于三口瓶中，攪拌均勻并加熱至80℃得到甲苯體系溶液；
（6）用150ml的水溶解步驟（4）中制備得到的4-甲基四氟季胺鹽，并在3小時內(nèi)勻速滴加至甲苯體系溶液中，之后均勻攪拌24h并反應，反應化學式為：
（7）將步驟（6）中的溶液溫度降低至室溫，分離最上層甲苯層，然后用50ml的甲苯萃取dmso以及水層，合并甲苯層，再加入無水硫酸鈉，之后干燥過濾并減壓蒸干濾液，加入20ml乙醇于蒸干后的固體中，攪拌15分鐘，過濾得到白色晶體狀固體派瑞林f。
進一步的，所述步驟（1）中二氯亞砜的滴加速度為25g/h。
進一步的，所述步驟（3）中甲胺水溶液的滴加速度為25ml/h。
進一步的，所述步驟（1）、步驟（3）及步驟（6）中混合反應后的溶液通過tlc板進行溶液雜質(zhì)及含量的測定。
進一步的，所述步驟（2）中制備得到的4-甲基四氟芐氯經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.25(s,3h),4.63(s,2h)；所述步驟（4）中制備得到的4-甲基四氟季胺鹽經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ2.32(s,3h),3.17(s,9h),4.72(s,2h)；所述步驟（7）中制備得到的派瑞林f經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ3.25。
由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列有益效果：
（1）本發(fā)明提供了一種派瑞林f的制備方法，通過三次化學反應即可制得，原料獲得簡單且價格相對較低，是一種十分經(jīng)濟有效的制備方法。
（2）制備過程中二氯亞砜的滴加速度為25g/h，甲胺水溶液的滴加速度為25ml/h，合理控制滴加速度能保證反應更充分，產(chǎn)物的制備效率更高。
（3）溶液反應完成后通過tlc板進行實時監(jiān)測，用于判定溶液反應是否完全；同時將制備得到的產(chǎn)物進行核磁共振，用測得的核磁數(shù)據(jù)判定制得的產(chǎn)物是否為目標產(chǎn)物，整個過程使制備與檢測同時進行，有效保證派瑞林f的制備質(zhì)量。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明的內(nèi)容做進一步的詳細說明：
實施例1
一種派瑞林f的制備方法，該制備方法具體如下：
（1）將19g的4-甲基四氟苯甲醇與150ml干燥的二氯甲烷置于兩口瓶中在低于0℃的溫度下冷卻反應，并滴加2～5滴dmf催化攪拌均勻，之后以25g/h的滴加速度滴加11.5～12.2g的二氯亞砜攪拌，并與兩口瓶中的原溶液反應，且通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（2）將步驟（1）中的混合溶液持續(xù)攪拌1小時后通過旋蒸儀減壓濃縮，冷卻10～30min后加入石油醚攪拌，過濾得到白色粉末狀固體4-甲基四氟芐氯，該4-甲基四氟芐氯的平均重量為18.5g，此時制備效率為89%，制備得到的4-甲基四氟芐氯經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.25(s,3h),4.63(s,2h)；
（3）將步驟（2）中制備得到的的4-甲基四氟芐氯與100ml無水乙醇置于兩口瓶中，采用磁力攪拌均勻，室溫下以25ml/h的滴加速度滴加25ml甲胺水溶液，然后加熱至60℃并與兩口瓶中的原溶液反應24h，并通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（4）將步驟（3）中反應完成的溶液減壓蒸干，蒸發(fā)物質(zhì)包括水、乙醇、未反應完成的甲胺，之后加入25ml的二甲苯，劇烈攪拌30min后過濾，過濾后的濾餅用丙酮洗滌，并放置在真空干燥箱內(nèi)烘干得到白色粉末狀固體4-甲基四氟季胺鹽，制備得到的4-甲基四氟季胺鹽經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ2.32(s,3h),3.17(s,9h),4.72(s,2h)；
（5）將20g氫氧化鈉、30mldmso、150ml甲苯置于三口瓶中，攪拌均勻并加熱至80℃得到甲苯體系溶液；
（6）用150ml的水溶解步驟（4）中制備得到的4-甲基四氟季胺鹽，并在3小時內(nèi)勻速滴加至甲苯體系溶液中，之后均勻攪拌24h并反應，并通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（7）將步驟（6）中的溶液溫度降低至室溫，分離最上層甲苯層，然后用50ml的甲苯萃取dmso以及水層，合并甲苯層，再加入無水硫酸鈉，之后干燥過濾并減壓蒸干濾液，加入20ml乙醇于蒸干后的固體中，攪拌15分鐘，過濾得到白色晶體狀固體派瑞林f，制備得到的派瑞林f經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ3.25。
實施例2
本實施例與實施例1的的不同點在于：步驟（1）中：將19g的4-甲基四氟苯甲醇與150ml干燥的二氯甲烷置于兩口瓶中在低于0℃的溫度下冷卻反應，并滴加2～5滴dmf催化攪拌均勻，之后以25g/h的滴加速度滴加12.2～12.8g的二氯亞砜攪拌，并與兩口瓶中的原溶液反應，且通過tlc板檢測原料反應完畢；步驟（2）中：將步驟（1）中的混合溶液持續(xù)攪拌1小時后通過旋蒸儀減壓濃縮，冷卻10～30min后加入石油醚攪拌，過濾得到白色粉末狀固體4-甲基四氟芐氯，該4-甲基四氟芐氯的平均重量為19.1g，此時制備效率為92%，制備得到的4-甲基四氟芐氯經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.25(s,3h),4.63(s,2h)。
實施例3
本實施例與實施例1的的不同點在于：步驟（1）中：將19g的4-甲基四氟苯甲醇與150ml干燥的二氯甲烷置于兩口瓶中在低于0℃的溫度下冷卻反應，并滴加2～5滴dmf催化攪拌均勻，之后以25g/h的滴加速度滴加12.8～13.5g的二氯亞砜攪拌，并與兩口瓶中的原溶液反應，且通過tlc板檢測原料反應完畢；步驟（2）中：將步驟（1）中的混合溶液持續(xù)攪拌1小時后通過旋蒸儀減壓濃縮，冷卻10～30min后加入石油醚攪拌，過濾得到白色粉末狀固體4-甲基四氟芐氯，該4-甲基四氟芐氯的平均重量為19.12g，此時制備效率為92%，制備得到的4-甲基四氟芐氯經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.25(s,3h),4.63(s,2h)；
根據(jù)上述3個實施例，實施例2中的制備效率高于實施例1的制備效率，與實施例3的制備效率幾乎持平，因此從制備效率高且原料使用節(jié)省的角度考慮，實施例2為最佳實施例，選用二氯亞砜的滴加重量為12.2～12.8g，正常制備時可選取該范圍內(nèi)的中間值12.5g進行試驗操作，具體制備原料、制備產(chǎn)物及制備效率如下表：
實施例4
本實施例與實施例2的不同點在于：步驟（3）中將4-甲基四氟芐氯與100ml無水乙醇置于兩口瓶中，采用磁力攪拌均勻，室溫下以25ml/h的滴加速度滴加25ml甲胺水溶液，并與兩口瓶中的原溶液反應24h，并通過tlc板檢測原料反應完畢；
該步驟中各項反應均在常溫下進行，在一定的反應時間內(nèi)，4-甲基四氟季胺鹽的制備重量為19.4g，制備效率為79%，因此為提高制備效率，仍選用反應溫度為60℃。
實施例5
本實施例與實施例2的不同點在于：步驟（5）中將20g氫氧化鈉、30mldmso、150ml二甲苯置于三口瓶中，攪拌均勻并加熱至80℃得到二甲苯體系溶液；
將產(chǎn)物與二甲苯體系溶液反應后，制備得到的固體派瑞林f的重量為5.80g，制備效率為32.9%；因此該實施例較實施例2得出，采用甲苯體系溶液制備效率更高。
實施例6
一種派瑞林f的制備方法，該制備方法具體如下：
（1）將190g的4-甲基四氟苯甲醇與1500ml干燥的二氯甲烷置于兩口瓶中在低于0℃的溫度下冷卻反應，并滴加20～50滴dmf催化攪拌均勻，之后以25g/h的滴加速度滴加125g的二氯亞砜攪拌，并與兩口瓶中的原溶液反應，且通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（2）將步驟（1）中的混合溶液持續(xù)攪拌1小時后通過旋蒸儀減壓濃縮，冷卻10～30min后加入石油醚攪拌，過濾并在50℃下烘干得到195.5g的白色粉末狀固體4-甲基四氟芐氯，產(chǎn)率為95%，制備得到的4-甲基四氟芐氯經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,cdcl3)δ2.25(s,3h),4.63(s,2h)；
（3）將步驟（2）中制備得到的195.5g的4-甲基四氟芐氯與100ml無水乙醇置于兩口瓶中，采用磁力攪拌均勻，室溫下以25ml/h的滴加速度滴加250ml甲胺水溶液，然后加熱至60℃并與兩口瓶中的原溶液反應24h，并通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（4）將步驟（3）中反應完成的溶液減壓蒸干，蒸發(fā)物質(zhì)包括水、乙醇、未反應完成的甲胺，之后加入25ml的二甲苯，劇烈攪拌30min后過濾，過濾后的濾餅用丙酮洗滌，并放置在真空干燥箱內(nèi)烘干得到白色粉末狀固體4-甲基四氟季胺鹽，固體稱重為240.0g，產(chǎn)率為96%，制備得到的4-甲基四氟季胺鹽經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ2.32(s,3h),3.17(s,9h),4.72(s,2h)；
（5）將200g氫氧化鈉、300mldmso、1500ml甲苯置于三口瓶中，攪拌均勻并加熱至80℃得到甲苯體系溶液；
（6）用150ml的水溶解步驟（4）中制備得到的240.0g的4-甲基四氟季胺鹽，并在3小時內(nèi)勻速滴加至甲苯體系溶液中，之后均勻攪拌24h并反應，并通過tlc板檢測原料反應完畢，反應化學式為：
（7）將步驟（6）中的溶液溫度降低至室溫，分離最上層甲苯層，然后用50ml的甲苯萃取dmso以及水層，合并甲苯層，再加入無水硫酸鈉，之后干燥過濾并減壓蒸干濾液，加入20ml乙醇于蒸干后的固體中，攪拌15分鐘，過濾得到白色晶體狀固體派瑞林f，固體稱重為65.33g，產(chǎn)率為37.24%，制備得到的派瑞林f經(jīng)核磁共振檢測的核磁數(shù)據(jù)為1hnmr(400mhz,dmso)δ3.25。
本實施例與實施例2的不同點在于，步驟（1）中選用190.0g的4-甲基四氟苯甲醇；步驟（3）中選用195.5g經(jīng)制備得到的4-甲基四氟芐氯,4-甲基四氟芐氯的收率為95%；步驟（6）中選用240.0g經(jīng)制備得到的4-甲基四氟季胺鹽，4-甲基四氟季胺鹽的收率為96%，步驟（7）中制備得到65.33g的固體派瑞林f，固體派瑞林f的收率為37.24%，該反應在實施的過程中，操作穩(wěn)定，并與實施例2相比得到小試和放大收率基本一致，便于以后的工業(yè)化生產(chǎn)。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。