CN105330633A - 一种制备联苯二酐混合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备联苯二酐混合物的方法，该方法为采用邻苯二甲酸为起始原料，进行亲电取代反应，生成邻苯二甲酸衍生物；然后进行酯化反应，生成邻苯二甲酸酯；进一步对邻苯二甲酸酯进行催化，发生偶联反应，生成联苯四甲酸酯混合物；最后进行皂化反应，并酸化后生成产物联苯二酐混合物。本发明采用便宜易得的邻苯二甲酸为起始原料，是一种低成本易操作对环境友好的新的联苯二酐的生产方法；此外本发明一次性合成所有联苯二酐的异构体化合物，效率提高，成本下降。
Description
技术领域
本发明涉及联苯二酐制备技术领域，特别涉及一种制备联苯二酐混合物的方法。
背景技术
联苯二酐又称联苯四酸二酐，存在三种异构体，即3,3’；3,4；4,4’–联苯四酸二酐即3,4,3’,4’-联苯四酸二酐、2,3,2’,3’-联苯四酸二酐和2,3,3’4’-联苯四酸二酐。联苯二酐是合成耐热高分子材料聚酰亚胺的重要单体，可与多种物质聚合，从而制备得到聚酰亚胺。聚酰亚胺是目前已经工业化的高分子材料中具有优越的综合性能，在薄膜，涂料，塑料，复合材料，胶粘剂，泡沫塑料，纤维，分离膜，液晶取向剂和光刻胶等领域得到了广泛的应用。因此联苯二酐作为高性能聚酰亚胺的重要单体，其合成及应用受到国内外的广泛关注。
联苯二酐一般为相应的联苯四甲酸脱水成酐获得，联苯四甲酸的合成方法都会用氧化反应，用到一些不仅成本高而且对环境极不友好的氧化剂，比如高锰酸钾。
中国专利申请CN201110202366.3一种联苯二酐的制备方法，公开了一种联苯二酐的制备方法，包括以下步骤：以乙酸为溶剂、钴源化合物为催化剂、溴源化合物为助催化剂，将四甲基联苯与含分子氧的气体反应，得到联苯四甲酸，然后脱水反应，得到联苯二酐；中国专利CN200810051688.0，公开了于一种2，3，3’，4’-联苯二酐及其衍生物的制备方法。将两种氯代位置不同的邻苯二甲酸酯或邻苯二甲酰亚胺，在镍催化下交叉偶联反应获得2，3，3’，4’-联苯二酐。上述方法单一的反应路线产物均只有一种异构体，效率低，成本高。
发明内容
本发明的目的是：解决现有技术的不足，提供一种低成本易操作对环境友好，一次性生成3个联苯二酐混合物高效的制备联苯二酐混合物的方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种制备联苯二酐混合物的方法，该方法为采用邻苯二甲酸为起始原料，进行亲电取代反应，生成邻苯二甲酸衍生物；然后进行酯化反应，生成邻苯二甲酸酯；进一步对邻苯二甲酸酯进行催化，发生偶联反应，生成联苯四甲酸酯混合物；最后进行皂化反应，并酸化后生成产物联苯二酐混合物。
上述的制备联苯二酐混合物的方法，具体包括如下步骤：(1)采用邻苯二甲酸进行亲电取代反应，得到如通式(I)的邻位和间位取代的邻苯二甲酸衍生物，
其中R1为溴、氯、碘、硝基中之一；
将邻苯二甲酸溶解在酸或碱的水溶液中，搅后，滴加亲电试剂，滴加完毕后，反应数小时，抽干所有的溶剂，加入有机溶剂，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用有机溶剂萃取两次。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸衍生物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。前述有机溶剂可以是乙酸乙酯，二氯甲烷，乙醚，石油醚中之一。
(2)将前步的邻位和间位取代的邻苯二甲酸衍生物进行酯化，得到如通式(II)的酯，
其中R1为溴、氯、碘、硝基中之一，R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基中之一；
将邻苯二甲酸衍生物溶解在酯化试剂中，加入碱溶液，搅拌后，抽干所有的溶剂，加入有机溶剂，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用有机溶剂萃取两次。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸酯衍生物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。前述有机溶剂可以是乙酸乙酯，二氯甲烷，乙醚，石油醚中之一。
(3)将前步邻位和间位取代的邻苯二甲酸酯(II)在金属的催化下，发生偶联反应，生成联苯四甲酸酯混合物(III)，
其中R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基中之一，
所述金属为镍、锌、铜、铁中之一；
分别将有机溶剂，金属粉末和稀酸溶液加入带有冷凝装置的三颈烧瓶中室温搅拌后升温至60℃继续搅数小时，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入有机溶剂，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用有机溶剂萃取两次。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率80-99％，GC纯度(三个异构体)85-95％)。前述有机溶剂可是四氢呋喃，乙醚，1，4-二氧六环，N,N-二甲基甲酰胺。
(4)联苯四甲酸酯混合物(III)在碱的作用下皂化，然后酸化，即可生成联苯二酐混合物(IV)；
将联苯四甲酸酯混合物溶解在碱的水溶液中，搅拌后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌数小时，抽干所有的溶剂，加入有机溶剂，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用有机溶剂萃取两次。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率80-95％，GC纯度(三个异构体)85-95％)。前述干燥剂可以是硫酸镁，硫酸钠，氯化镁，氯化钙
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述步骤(1)所述亲电取代反应过程中，亲电试剂是卤素、Cl2、Br2、I2、硝酸中一种，优先使用氯气，亲电试剂的使用量是邻苯二甲酸底物的1.1-1.5倍摩尔，优选1.1、1.2、1.3、1.4、1.5倍摩尔。
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述步骤(2)酯化反应过程中，酯化试剂是甲醇，乙醇，异丙醇，叔丁醇中一种，优先选用甲醇，酯化试剂的使用量是邻苯二甲酸底物的2.1-3.0倍摩尔，优选2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0倍摩尔。
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述步骤(3)金属催化反应过程中，金属催化剂是镍，锌，铜，铁中一种，其使用量是邻苯二甲酸酯底物的0.1-1.0倍摩尔，优选0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0倍摩尔。
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述步骤(4)皂化反应过程中，所用的碱是氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，甲醇钠，甲醇钾中一种。
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述皂化反应过程中，碱的使用量是邻苯二甲酸酯底物的0.1-10倍摩尔，优选0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0倍摩尔。
上述制备联苯二酐混合物的方法，所述酸化反应过程中，所用的酸是稀硫酸或稀盐酸，其使用量是邻苯二甲酸底物的1.0-2.0倍摩尔，优选1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0倍摩尔。
本发明具有积极的效果：(1)本发明采用便宜易得的邻苯二甲酸为起始原料，是一种低成本易操作对环境友好的新的联苯二酐的生产方法；(2)本发明一次性合成所有联苯二酐的异构体化合物，效率提高，成本下降。
具体实施方式
(实施例1)
将邻苯二甲酸(1mmol)溶解在20毫升酸的水溶液中，搅拌1.5小时后，通入氯气，反应3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸氯化物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
将邻苯二甲酸氯化物(1mmol)溶解在20毫升甲醇中，加入碱溶液，搅拌1.5小时后，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸甲酯混合物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
分别将50mLDMF，10mmol上述邻苯二甲酸甲酯混合物，10mmol金属镍粉末和10mL1mol/L稀盐酸溶液加入带有冷凝装置的250mL三颈烧瓶中室温搅拌0.5h后升温至60℃继续搅5h，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)95％)。
将联苯四甲酸甲酯混合物(1mmol)溶解在20毫升碱的水溶液中，搅拌1.5小时后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)90％)。
(实施例2)
1将邻苯二甲酸(1mmol)溶解在20毫升酸的水溶液中，搅拌1.5小时后，通入溴气，反应3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙醚萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸氯化物(收率100％，GC纯度(两个异构体)98％)。
将邻苯二甲酸氯化物(1mmol)溶解在22毫升异丙醇中，加入碱溶液，搅拌1.5小时后，抽干所有的溶剂，加入乙醚50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙醚取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸甲酯混合物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
分别将50mL1，4-二氧六环，10mmol上述邻苯二甲酸甲酯混合物，1mmol金属铜粉末和10mL1mol/L稀盐酸溶液加入带有冷凝装置的250mL三颈烧瓶中室温搅拌0.5h后升温至60℃继续搅5h，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率91％，GC纯度(三个异构体)95％)。
将联苯四甲酸甲酯混合物(1mmol)溶解在23毫升碱氢氧化钠的水溶液中，搅拌1.5小时后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂硫酸钠干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)90％)。
(实施例3)
将邻苯二甲酸(1mmol)溶解在20毫升酸的水溶液中，搅拌1.5小时后，通入溴气，反应3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用二氯甲烷萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸氯化物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
将邻苯二甲酸氯化物(1mmol)溶解在25毫升乙醇中，加入碱溶液，搅拌1.5小时后，抽干所有的溶剂，加入二氯甲烷50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用二氯甲烷萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸甲酯混合物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
分别将50mL乙醚，10mmol上述邻苯二甲酸甲酯混合物，5mmol金属锌粉末和10mL1mol/L稀盐酸溶液加入带有冷凝装置的250mL三颈烧瓶中室温搅拌0.5h后升温至60℃继续搅5h，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)94％)。
将联苯四甲酸甲酯混合物(1mmol)溶解在25毫升碱氢氧化钾的水溶液中，搅拌1.5小时后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂硫酸镁干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)92％)。
(实施例4)
将邻苯二甲酸(1mmol)溶解在20毫升酸的水溶液中，搅拌1.5小时后，通入硝酸，反应3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用石油醚萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸氯化物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
将邻苯二甲酸氯化物(1mmol)溶解在26毫升叔丁醇中，加入碱溶液，搅拌1.5小时后，抽干所有的溶剂，加入石油醚50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用石油醚取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸甲酯混合物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
分别将50mLN,N-二甲基甲酰胺，10mmol上述邻苯二甲酸甲酯混合物，8mmol金属铁粉末和10mL1mol/L稀盐酸溶液加入带有冷凝装置的250mL三颈烧瓶中室温搅拌0.5h后升温至60℃继续搅5h，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)95％)。
将联苯四甲酸甲酯混合物(1mmol)溶解在27毫升碱氢氧化钙的水溶液中，搅拌1.5小时后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂氯化钙干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)93％)。
(实施例5)
将邻苯二甲酸(1mmol)溶解在20毫升酸的水溶液中，搅拌1.5小时后，通入碘气，反应3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用石油醚萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸氯化物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
将邻苯二甲酸氯化物(1mmol)溶解在20毫升甲醇中，加入碱溶液，搅拌1.5小时后，抽干所有的溶剂，加入石油醚50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用石油醚取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，得到相应的邻位和间位取代的邻苯二甲酸甲酯混合物(收率100％，GC纯度(两个异构体)99％)。
分别将50mLDMF，10mmol上述邻苯二甲酸甲酯混合物，6mmol金属镍粉末和10mL1mol/L稀盐酸溶液加入带有冷凝装置的250mL三颈烧瓶中室温搅拌0.5h后升温至60℃继续搅5h，通过TLC跟踪检测反应，直到反应底物不再减少时停止反应，将反应液冷却，过滤除去金属催化剂，蒸干溶剂。加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的联苯四甲酸酯混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)93％)。
将联苯四甲酸甲酯混合物(1mmol)溶解在20毫升碱甲醇钠的水溶液中，搅拌1.5小时后，滴加酸溶液中和，滴加至PH值小于2时停止滴加，搅拌3小时，抽干所有的溶剂，加入乙酸乙酯50毫升，所得溶液用饱和食盐水洗3次，有机相分离后，水相用乙酸乙酯萃取两次(50mL)。将有机相合并，干燥剂氯化钙干燥，滤除干燥剂，蒸干溶剂，的到相应的邻位和间位取代的邻苯二酐混合物(收率90％，GC纯度(三个异构体)90％)。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备联苯二酐混合物的方法，该方法为采用邻苯二甲酸为起始原料，进行亲电取代反应，生成邻苯二甲酸衍生物；然后进行酯化反应，生成邻苯二甲酸酯；进一步对邻苯二甲酸酯进行催化，发生偶联反应，生成联苯四甲酸酯混合物；最后进行皂化反应，并酸化后生成产物联苯二酐混合物。
2.根据权利要求1所述的制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
(1)采用邻苯二甲酸进行亲电取代反应，得到如通式(I)的邻位和间位取代的邻苯二甲酸衍生物，
其中R1为溴、氯、碘、硝基中之一；
(2)将前步的邻位和间位取代的邻苯二甲酸衍生物进行酯化，得到如通式(II)的酯，
其中R1为溴、氯、碘、硝基中之一，R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基中之一；
(3)将前步邻位和间位取代的邻苯二甲酸酯(II)在金属的催化下，发生偶联反应，生成联苯四甲酸酯混合物(III)，
其中R2为甲基、乙基、异丙基、叔丁基中之一，
所述金属为镍、锌、铜、铁中之一；
(4)联苯四甲酸酯混合物(III)在碱的作用下皂化，然后酸化，即可生成联苯二酐混合物(IV)；
3.根据权利要求2所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述步骤(1)所述亲电取代反应过程中，亲电试剂是卤素、Cl2、Br2、I2、硝酸中一种。
4.根据权利要求3所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述亲电反应过程中，亲电试剂的使用量是邻苯二甲酸底物的1.1-1.5倍摩尔。
5.根据权利要求2所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述步骤(2)酯化反应过程中，酯化试剂是甲醇，乙醇，异丙醇，叔丁醇中一种。
6.根据权利要求5所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述酯化反应过程中，酯化试剂的使用量是邻苯二甲酸底物的2.1-3.0倍摩尔。
7.根据权利要求2所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述金属催化反应过程中，金属催化剂是镍，锌，铜，铁中一种，其使用量是邻苯二甲酸酯底物的0.1-1.0倍摩尔。
8.根据权利要求2所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述步骤(4)皂化反应过程中，所用的碱是氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，甲醇钠，甲醇钾中一种。
9.根据权利要求8所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述皂化反应过程中，碱的使用量是邻苯二甲酸酯底物的0.1-10倍摩尔。
10.根据权利要求2所述制备联苯二酐混合物的方法，其特征在于：所述酸化反应过程中，所用的酸是稀硫酸或稀盐酸，其使用量是邻苯二甲酸底物的1.0-2.0倍摩尔。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106699709A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-24 | 江苏尚莱特医药化工材料有限公司 | 2,2`‑二（三氟甲基）‑4,4`,5,5`‑联苯二酐的制备方法 |
| CN112321550A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 吉林省亚安新材料有限公司 | 一种芳香族二醚二酐的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07109245A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-04-25 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ４，５−ジクロロフタル酸又はその塩の製造方法 |
| JP2013216588A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Kyoto Institute Of Technology | 発光材料および有機ｅｌ素子 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07109245A (ja) * | 1993-07-30 | 1995-04-25 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ４，５−ジクロロフタル酸又はその塩の製造方法 |
| JP2013216588A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Kyoto Institute Of Technology | 発光材料および有機ｅｌ素子 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| LALIT KUMAR ET AL.: "Bromination of Deactivated Aromatic Compounds with Sodium Bromide/Sodium Periodate under Mild Acidic Conditions", 《IND. ENG. CHEM. RES.》 * |
| WU, XUE E. ET AL: "A facile synthetic method for biphenyltetracarboxylic dianhydrides", 《CHINESE CHEMICAL LETTERS》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106699709A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-24 | 江苏尚莱特医药化工材料有限公司 | 2,2`‑二（三氟甲基）‑4,4`,5,5`‑联苯二酐的制备方法 |
| CN112321550A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 吉林省亚安新材料有限公司 | 一种芳香族二醚二酐的制备方法 |
| CN112321550B (zh) * | 2020-11-05 | 2023-05-23 | 吉林省亚安新材料有限公司 | 一种芳香族二醚二酐的制备方法 |
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