專利名稱：一種3,5-二(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化合物，特別是用于合成金屬-有機(jī)配位聚合物及超支化高聚物的一種3，5- 二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬-有機(jī)配位聚合物，是有機(jī)配體和金屬離子間通過(guò)自組裝而形成的具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)骨架材料。以功能配合物為結(jié)構(gòu)單元的分子材料，具有如下特點(diǎn):⑴分子材料與金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料依賴晶格能的空間堆積機(jī)理不同，它們是以分子為結(jié)構(gòu)單元，通過(guò)非共價(jià)鍵作用相互作用和/或配位鍵構(gòu)筑的固體材料。⑵功能配合物不僅在催化合成、分析分離、濕法冶金和環(huán)境保護(hù)等傳統(tǒng)化學(xué)領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮作用，而且在涉及金屬酶模擬、金屬配合物藥物、生物識(shí)別和生物芯片、仿生傳感等生命科學(xué)領(lǐng)域也日顯非凡作用，更為令人驚嘆的是它們?cè)诜肿铀缴习l(fā)揮功能的分子器件，包括分子導(dǎo)線、分子開(kāi)關(guān)、分子存儲(chǔ)器以及分子馬達(dá)等組裝的系統(tǒng)中，有著獨(dú)特的前景。⑶人們可以實(shí)現(xiàn)分子的設(shè)計(jì)合成，且可以通過(guò)分子的剪裁，方便實(shí)現(xiàn)通過(guò)分子組成和結(jié)構(gòu)改變，來(lái)調(diào)節(jié)其性能，以實(shí)現(xiàn)材料更多和更新的功能。因此由于其結(jié)合了金屬離子和有機(jī)配體的特點(diǎn)，即金屬離子含有的d或f電子軌道所引入的新奇價(jià)鍵特性和有機(jī)配體所導(dǎo)致花樣繁多的空間結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出某些獨(dú)特的性質(zhì)，在吸附分離、磁性、熒光、分子識(shí)別、催化、導(dǎo)電等方面擁有巨大的潛在的應(yīng)用前景，使得它們?cè)诜肿硬牧项I(lǐng)域暫露頭角。通常人們將這種具有光、電、熱、磁等物理功能的配合物稱作功能配合物。因此，功能配合物是聯(lián)系分子材料的重要通道。性能良好的可用金屬數(shù)量有限，而作為功能配合物的主要構(gòu)件之一的有機(jī)配體便成為研究的熱點(diǎn)，目前以五元芳香羧酸作為有機(jī)配體的功能配合物還比較少見(jiàn)，因此具有巨大的研究空間。五元芳香羧酸除了用于合成功能配合物分子外，在超支化聚合物科學(xué)領(lǐng)域也有其廣泛的應(yīng)用。超支化聚合物是一種具有特殊大分子結(jié)構(gòu)的聚合物，在結(jié)構(gòu)上都高度支化，而且都帶有大量官能性的端基，具有較高的溶解性和較低的粘度。超支化聚合物合成方法簡(jiǎn)單，成本低，在涂料、藥物緩釋和催化反應(yīng)等方面得到了應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)?00510111019.4和200610026852.3的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了三元芳香羧酸應(yīng)用于超支化聚合物的實(shí)例。但是到目前為止，已商品化的以及有文獻(xiàn)報(bào)道的五元芳香羧酸的種類極少，需要不斷的研發(fā)，以適應(yīng)各種不同的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況 ，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種3，5- 二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法,可有效解決3，5-二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸的制備，以用于合成金屬-有機(jī)配位聚合物及超支化高聚物的問(wèn)題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，該化合物分子結(jié)構(gòu)式為:
權(quán)利要求
1.一種3，5- 二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法，其特征在于，化合物分子結(jié)構(gòu)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，5-二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法，其特征在于，由以下步驟實(shí)現(xiàn): (1)、在N2氣保護(hù)和攪拌條件下，將3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀依次加入反應(yīng)器中，3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀的摩爾比為2-8:3-15: 10-19，再加入N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基甲酰胺加入量為每l-20mmol的3，5- 二輕基苯甲酸、2_40mmol的4-硝基鄰苯二甲腈和10_200mmol碳酸鉀中加入50-1000ml，在溫度130 170°C條件下反應(yīng)12 36小時(shí)后，降溫至室溫，得反應(yīng)后的溶液，反應(yīng)后的溶液倒入水中，用鹽酸調(diào)節(jié)PH1-3，獲得3，5- 二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸； (2)、將步驟I中制得的3，5-二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸和氫氧化鈉，依次加入到溶液乙二醇中，回流水解24小時(shí)后，冷卻至室溫18-25°C，得反應(yīng)液，將反應(yīng)液倒入水中，用鹽酸調(diào)節(jié)PHl 3，得到3，5-二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸； 3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸和氫氧化鈉的摩爾比為2-8: 13-80，乙二醇的加入量為每l-20mmol的3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸、10_200mmol的強(qiáng)堿中加入乙二醇 50-1000ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，5-二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法，其特征在于，由以下步驟實(shí)現(xiàn): (1)、在N2氣保護(hù)和攪拌條件下，將3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀依次加入反應(yīng)器中，3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀的摩爾比為9-15:16-30: 25-100，再加入N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基乙酰胺加入量為每l-20mmol的3，5- 二輕基苯甲酸、2_40mmol的4-硝基鄰苯二甲腈和10_200mmol碳酸鉀中加入50-1000ml，在溫度130 170°C條件下反應(yīng)12 36小時(shí)后，降溫至室溫，得反應(yīng)后的溶液，反應(yīng)后的溶液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)PH1-3，獲得3，5- 二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸； (2)、將步驟I中制得的3，5-二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸和氫氧化鉀，依次加入到溶液乙二醇中，回流水解24小時(shí)后，冷卻至室溫18-25°C，得反應(yīng)液，將反應(yīng)液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)PHl 3，得到3，5-二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸； .3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸和強(qiáng)堿的摩爾比為9-15: 82-130，乙二醇的加入量為每l_20mmol的3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸、10_200mmol的強(qiáng)堿中加入乙二醇 50-1000ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，5-二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法，其特征在于，由以下步 驟實(shí)現(xiàn): (1)、在N2氣保護(hù)和攪拌條件下，將3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀依次加入反應(yīng)器中，3，5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀的摩爾比為16-20:31-40: 110-200，再加入N-甲基吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮加入量為每l-20mmol的3，5- 二輕基苯甲酸、2_40mmol的4-硝基鄰苯二甲腈和10_200mmol碳酸鉀中加入50-1000ml，在溫度130 170°C條件下反應(yīng)12 36小時(shí)后，降溫至室溫，得反應(yīng)后的溶液，反應(yīng)后的溶液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)PH1-3，獲得3，5- 二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸； (2)、將步驟I中制得的3，5-二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸和氫氧化鉀，依次加入到溶液乙二醇中，回流水解24小時(shí)后，冷卻至室溫18-25°C，得反應(yīng)液，將反應(yīng)液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)PHl 3，得到3，5-二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸； .3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸和強(qiáng)堿的摩爾比為16-20: 132-200，乙二醇的加入量為每l-20mmol的3，5-二(3，4-二氰基苯氧基)苯甲酸、10_200mmol的強(qiáng)堿中加入乙二醇 50-1000ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3，5-二(3，4-二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法,其特征在于，將lmmol3, 5-二輕基苯甲酸,2mmol4_硝基鄰苯二甲腈和IOmmol碳酸鉀依次加入反應(yīng)器中，加入溶劑N-甲基吡咯烷酮50ml，成混合溶液，混合溶液在溫度170°C條件下反應(yīng)24小時(shí)后，降溫至室溫18-25°C，得反應(yīng)后的溶液，反應(yīng)后的溶液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)pHl-3，得3，5- 二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸0.97mmol ； 將0.97mmol3, 5- 二(3，4- 二氰基苯氧基)苯甲酸，IOmmol的氫氧化鉀,依次加入50ml乙二醇中，回流水解24個(gè)小時(shí)后,冷卻至室溫18-25°C,得反應(yīng)液,將反應(yīng)液倒入水中，用硫酸調(diào)節(jié)pH至1-3，得到3，5- 二(3，4- 二羧基苯氧基)苯甲酸，過(guò)濾，產(chǎn)物真空干燥0.458g，產(chǎn)率為98%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種3,5-二(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酸化合物的制備方法，可有效解決3,5-二(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酸的制備問(wèn)題，方法是在N2氣保護(hù)和攪拌條件下，將3,5-二羥基苯甲酸、4-硝基鄰苯二甲腈和碳酸鉀加入反應(yīng)器中，再加入溶劑，在溫度130～170℃下反應(yīng)12～36小時(shí)，降溫至室溫，反應(yīng)后的溶液倒入水中，用無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)pH1-3，得3,5-二(3,4-二氰基苯氧基)苯甲酸；將3,5-二(3,4-二氰基苯氧基)苯甲酸和強(qiáng)堿，依次加入到溶液乙二醇中，回流水解24小時(shí)后，冷卻至室溫，將反應(yīng)液倒入水中，用無(wú)機(jī)酸調(diào)節(jié)pH1～3，得3,5-二(3,4-二羧基苯氧基)苯甲酸，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，易操作使用，可用作金屬-有機(jī)配位聚合物的配體，也可以作為制備多種超支化高聚物的原料。
文檔編號(hào)C07C51/08GK103193634SQ20131012781
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月13日
發(fā)明者崔節(jié)虎, 楊莉, 杜秀紅, 行書(shū)麗, 郭云霞 申請(qǐng)人:崔節(jié)虎