背景技術(shù)

脂肪族聚酰亞胺不僅具有和芳香族聚酰亞胺幾乎相等的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和良好的熱穩(wěn)定性，而且具有更優(yōu)良的透明性及更低的介電常數(shù)，在液晶顯示產(chǎn)業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景。環(huán)丁烷四甲酸二酐是合成脂肪族聚酰亞胺的重要二酐單體，在國外得到了廣泛的研究，而在國內(nèi)正處于起步階段。

合成環(huán)丁烷四甲酸二酐時，通常使用順丁烯二酸酐為原料，在紫外光的照射下進行[2+2]環(huán)加成反應(yīng)。使用的溶劑主要有四氯化碳和乙酸乙酯，國內(nèi)有研究者使用碳酸二乙酯為溶劑，不僅避開有毒溶劑，而且使其收率提高到了75.2％。但溶劑的使用量過大，生產(chǎn)成本較高。本文將通過使用反丁烯二酸二甲酯為原料，以水為溶劑，在紫外光照射條件下先合成環(huán)丁烷四羧酸四甲酯，再利用鹽酸將產(chǎn)物進行水解生成環(huán)丁烷四羧酸，最后將環(huán)丁烷四羧酸在醋酸酐的左右下脫水生成環(huán)丁烷四甲酸二酐。

制備方法

1、環(huán)丁烷四羧酸四甲酯(TM)的合成

將20g反丁烯二酸二甲酯溶解于100g去離子水中，加入到光反應(yīng)器中，并通入氮氣進行保護，在10℃下用紫外光照射20 h，光反應(yīng)器底部有白色固體析出。抽濾，得到白色固體，60℃下減壓干燥，得19.3 g環(huán)丁烷四羧酸四甲酯白色晶體粉末，產(chǎn)率96.5％，熔點144-146℃。

2、環(huán)丁烷四羧酸(TC)的制備

在50mL裝有攪拌、溫度計和回流冷凝管的三口燒瓶中，加入10g環(huán)丁烷四羧酸四甲酯和30g鹽酸，控溫80℃，反應(yīng)20h。冷卻至室溫，濃縮、干燥，得環(huán)丁烷四羧酸白色片狀晶體8.0 g，產(chǎn)率80.0％，熔點239~241℃。

3、環(huán)丁烷四甲酸二酐(DH)的制備 

在100mL裝有攪拌、溫度計和回流冷凝管的三口燒瓶中，加人10g環(huán)丁烷四羧酸和60g醋酸酐，控溫140℃，反應(yīng)25h。冷卻至室溫，濃縮、干燥，得環(huán)丁烷四甲酸二酐白色粉末8.4g，進行液相色譜分析，純度為99.2％，產(chǎn)率84.0％。

參考文獻

[1]藍偉,沈寒晰,張存社,等. 環(huán)丁烷四甲酸二酐的制備研究[J]. 應(yīng)用化工,2012,41(12):2204-2207.