本發明涉及有機合成領域,具體涉及一種二氨基苯酚類化合物的制備方法。
背景技術:
1、聚酰亞胺類材料、聚苯并噁唑類材料由于具有良好的耐高溫、低介電率、高強度等優異性能,目前已被廣泛地應用在了半導體緩沖涂層膜、鈍化膜、層間絕緣膜等材料的生產和制造中。
2、二氨基苯酚類化合物是制備聚酰亞胺類材料、聚苯并噁唑類等材料重要中間體,因此其對金屬離子含量有較高的要求。
3、現有技術中,最常見的制備二氨基苯酚類化合物的方法如下式所示:
4、
5、該制備方法通常需要使用一些金屬單質或金屬氧化物來充當催化劑,但后續的純化過程中很難將催化劑主要成分所形成的金屬離子降低到理想的程度。
6、如,jp2004131386a公開了一種采用上述路線制備低金屬離子含量的二氨基苯酚類化合物的方法,雖然該專利提供的方法可以將一些非催化劑含有的金屬離子降低到令人滿意的程度,但是其最佳方案只能將催化劑主要成分所形成的金屬離子控制在130ppb左右,無法將其進一步控制在更低的含量。
7、此外,jp2004131386a提供的析晶方法會使得產品不可避免地與空氣發生接觸,使得微量產物發生氧化變色,從而影響產品后續在半導體材料中的應用。
技術實現思路
1、本發明是為了解決上述問題而進行的,目的在于提供一種可以將催化劑含有的金屬離子含量控制到理想程度以及有效改善產品外觀的二氨基苯酚類化合物的制備方法。
2、本發明提供了一種二氨基苯酚類化合物的制備方法,具有這樣的特征,包括如下步驟:
3、在金屬催化劑、還原劑以及反應溶劑的存在下,化合物1發生還原反應,并從反應液中分離得到化合物2粗品;
4、將所述化合物2溶解在酸性水溶液中,與水合肼或其溶液混合析晶,得化合物2,
5、
6、a為
7、r1、r2各自獨立地為h、c1-8的烷基、或者被1個或多個鹵素取代的c1-8的烷基;所述多個為2、3、4、5或6個;
8、n=1、2、3、4、5、6、7或8,0≤m≤(2n+6),m為整數;
9、r3為c1-8的烷基,各個r3相同或不同。
10、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:r1、r2和r3中,所述c1-8的烷基優選為c1-6的烷基,更優選為c1-4的烷基,例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基。
11、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:r1和r2中,所述鹵素可為f、cl、br或i,優選為f。
12、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:a為
13、r1、r2各自獨立地為h、c1-4的烷基、或者被1個或多個鹵素取代的c1-4的烷基;所述多個為2、3、4、5或6個;
14、n=1、2、3、4、5、6、7或8,0≤m≤(2n+6),m為整數;
15、r3為c1-4的烷基,各個r3相同或不同。
16、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,a為下述結構式中的任意一種:
17、
18、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,所述還原劑為氫氣或水合肼。
19、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為氫氣時,所述金屬催化劑選自pt催化劑、pd催化劑、pto2催化劑、ni催化劑或cu催化劑中的任意一種或多種。
20、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為氫氣時,所述金屬催化劑選自pt/c催化劑(優選為pt含量為3wt%-15wt%的pt/c催化劑)、pd/c催化劑(優選為pd含量為3wt%-15wt%的pt/c催化劑)、pto2催化劑、raney?ni催化劑、raneycu催化劑中的任意一種或多種。
21、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為氫氣時,所述金屬催化劑的用量為化合物1質量的3wt%-20wt%.
22、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為氫氣時,反應在加壓條件下進行,反應體系內氫氣分壓為0.5-2.0mpa。
23、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為水合肼時,所述金屬催化劑選自pt催化劑、pd催化劑或三價鐵鹽催化劑中的任意一種或多種。
24、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為水合肼時,所述金屬催化劑選自pt/c催化劑(優選為pt含量為3wt%-15wt%的pt/c催化劑)、pd/c催化劑(優選為pd含量為3wt%-15wt%的pt/c催化劑)、fecl3催化劑中的任意一種或多種。
25、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為水合肼時,所述金屬催化劑的用量為化合物1質量的3wt%-20wt%。
26、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,當還原劑為水合肼時,還原劑與化合物1的摩爾比為(3-10):1。
27、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,所述金屬催化劑用量為化合物1質量的3wt%-15wt%。
28、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,所述反應溶劑選自n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、甲苯、n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二乙醇二甲醚、四氫呋喃、甲醇或乙醇中的任意一種或多種。
29、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,化合物1與反應溶劑的質量體積比為1g:(3-15)ml。
30、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:包括如下反應步驟:
31、在金屬催化劑、還原劑以及反應溶劑的存在下,化合物1發生還原反應,得到含有化合物2的反應液;
32、向所述反應液中加入析晶劑或將所述反應液進行降溫,使化合物2析出,得化合物2粗品;
33、將所述化合物2粗品溶解在酸性水溶液中,加入水合肼或其溶液混合析晶,得化合物2。
34、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,所述析晶劑選自水、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、乙二醇或二氧六環中的任意一種或多種。
35、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,析晶劑與反應溶劑的體積比為1:(0.3-1.5)。
36、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,酸性水溶液的ph值為3-4,化合物2粗品與酸性水溶液的質量體積比為1g:(5-10)ml。
37、在本發明提供的二氨基苯酚類化合物的制備方法中,還可以具有這樣的特征:其中,所述用于析晶的水合肼溶液為質量分數為30wt%-60wt%的水合肼水溶液;
38、用于析晶的水合肼溶液與酸性水溶液的體積比為1:(5-15)。
39、發明的作用與效果
40、根據本發明所涉及的二氨基苯酚類化合物的制備方法,因為采用了二次析晶的方法,尤其是在第二次析晶的過程中使用了水合肼,發明人出乎意料地發現本發明不僅能夠有效控制還原過程中使用的金屬催化劑的主要成分所形成的金屬離子在終產品中的含量,而且還能有效避免終產品在后處理過程中發生氧化,從而有效改善終產品的外觀。