咔唑衍生物接枝单体、制备方法及其在聚芳醚聚合物中的应用与流程

技术特征：

1.一种咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑，其结构式如下所示：

2.权利要求1所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑的制备方法，其步骤如下：

1)在室温、机械搅拌条件下，向咔唑的二氯甲烷溶液中以5～10mL/min的速度滴加N-溴代丁二酰亚胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液，搅拌2～3小时；随后将上述溶液用相同体积的蒸馏水洗3～5次，得到有机相用无水硫酸镁干燥；然后室温下减压蒸出有机相中的溶剂，得到淡灰色粗产物；用丙酮和正己烷的混合溶液对淡灰色粗产物进行重结晶；最终产物在60～80℃下真空干燥8～10小时，得到灰色块状晶体即3,6-二溴代咔唑；其中，咔唑：N-溴代丁二酰亚胺的摩尔用量比为0.8～1：2；

2)在惰性气氛的条件下，以3,6-二溴代咔唑、3,5-二甲基苯硼酸为反应物，碳酸钾为成盐剂，四(三苯基膦)钯为催化剂，1,4-二氧六环和蒸馏水为溶剂，在磁力搅拌下混合，升温至85～90℃反应24～28小时；然后将反应溶液倒入蒸馏水中，得到黑色固体；黑色固体水洗后用柱层析分离技术进行提纯，可得到白色粉末即3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑；其中，3,6-二溴代咔唑、3,5-二甲基苯硼酸、碳酸钾、四(三苯基膦)钯、1,4-二氧六环、蒸馏水的用量比例为1mol：2.2～2.4mol：2.2～2.4mol：0.04～0.06mol：3.8～4L：1.9～2L。

3.如权利要求2所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑的制备方法，其特征在于：咔唑的二氯甲烷溶液的浓度为0.08～0.12mol/L；N-溴代丁二酰亚胺的N,N-二甲基甲酰胺溶液的浓度为1.0～1.4mol/L；丙酮和正己烷的体积比为1mL：12～15mL，淡灰色粗产物与丙酮和正己烷混合溶液的用量比例为1～1.2g：100mL。

4.权利要求1所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，该聚芳醚类聚合物的结构式如下所示，

其中，m＝0.4～0.5；n为正整数，表示重复单元的数量；

X为

Y为

5.如权利要求4所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，其特征在于：

1)以4-碘苯基对苯二酚、双酚单体和双卤单体为反应物，其中4-碘苯基对苯二酚、双酚单体和双卤单体的用量摩尔比为m：(1-m)：1，其中m＝0.4～0.5；在双卤单体1.1～1.2倍摩尔量催化剂的条件下，加入环丁砜，使反应体系含固量为20～40％，再加入环丁砜体积20％～30％的共沸脱水剂；在氮气保护机械搅拌下，升温至共沸脱水剂回流，反应2～3小时，排除共沸脱水剂，升温至165～175℃继续反应6～8小时；将得到的溶液在蒸馏水中析出，得到浅棕色固体，用蒸馏水和乙醇洗涤，得到白色固体，烘干得到初步聚合物，即含碘的聚芳醚聚合物；

2)在惰性气体的气氛下，以含碘的聚芳醚和3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑为反应物，以氧化亚铜为催化剂，以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，在磁力搅拌的条件下混合，升温至165～175℃反应48～60小时，将得到的溶液在乙醇中析出，得到浅灰色固体；用乙醇洗涤3～5次，在70～90℃、真空条件干燥6～8小时，得到白色固体，即含有咔唑衍生物侧链的聚芳醚聚合物；其中，含碘的聚芳醚、3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑、氧化亚铜、N,N-二甲基乙酰胺的用量比例为1g：2.4～2.8mol：2.4～2.8mol：20～25mL。

6.如权利要求5所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，其特征在于：共沸脱水剂是甲苯或二甲苯。

7.如权利要求5所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，其特征在于：双卤单体为4,4’-二卤二苯甲酮或4,4’-二卤二苯砜。

8.如权利要求5所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，其特征在于：双酚单体为4,4’-联苯二酚、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基二苯甲酮、双酚A或双酚AF。

9.如权利要求5所述的咔唑衍生物接枝单体3,6-二(3,5-二甲基苯基)咔唑在制备聚芳醚类聚合物中的应用，其特征在于：催化剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、氢氧化钾、氢氧化钠、氢化钙中的一种或多种。