2,6-萘二甲酸(2,6-NDA)及其衍生物是制備各種聚酯、聚氨酯材料以及液晶聚合物(LCP)等的重要單體,特別是2,6-NDA與乙二醇縮聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在薄膜、包裝容器和工業(yè)纖維中具有廣闊的應(yīng)用前景。
應(yīng)用
2,6-萘二甲酸(2,6-NDA)及其衍生物是制備各種聚酯、聚氨酯材料以及液晶聚合物(LCP)等的重要單體,特別是2,6-NDA與乙二醇縮聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是新型高性能聚酯材料之一,在薄膜、包裝容器(尤其是啤酒瓶)和工業(yè)纖維中具有廣闊的應(yīng)用前景。相對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸二乙酯(PET),兩者在結(jié)構(gòu)上有相似的分子鏈,但是相對(duì)于PET,PEN的萘環(huán)有更大的共軛程度及平面結(jié)構(gòu),芳香性更高。因此PEN比PET有更高的耐熱性能、更優(yōu)的氣體阻隔性能及更優(yōu)秀的光學(xué)性能。
合成
制備2,6-萘二甲酸主要有亨克爾(Henkel)法和羧基轉(zhuǎn)移反應(yīng)法,2-烷基-6-?;裂趸?,2,6-二烷基萘氧化法等直接氧化法。2,6-二取代萘直接空氣催化氧化法得到目標(biāo)產(chǎn)物,與Henkel法相比,反應(yīng)條件更溫和,易控制。
以2-甲基-6-乙?;翞樵?/h3>
以2-甲基-6-乙酰基萘為原料,在醋酸介質(zhì)中,加入有機(jī)金屬催化劑,反應(yīng)溫度為190℃,產(chǎn)率約為80%。但2-甲基-6-乙?;列枰纫?-甲基萘為初始原料制備,經(jīng)過酰胺化反應(yīng)得到,步驟繁瑣。
以2,6-二甲基萘為原料
以2,6-二甲基萘為原料,在醋酸介質(zhì)中,加入各類金屬鹽組成的金屬鹽催化劑,空氣液相氧化得到2,6-NDA,收率為84%。但原料不易得,成本高。
以2,6-二異丙基萘為原料
將原料2,6-二異丙基萘(2,6-DIPN)連續(xù)投入固體酸催化劑及溶劑的混合液中反應(yīng),進(jìn)料結(jié)束后再經(jīng)2h深度氧化,2,6-萘二甲酸的收率約為85%。2,6-DIPN作為原料的價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯,因此,2,6-DIPN氧化法制備2,6-NDA的工藝路線更具有發(fā)展前景,但其催化劑用量非常大。采用催化活性更好的新型催化氧化體系,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性,減少催化劑用量,降低反應(yīng)成本,更有利于工業(yè)化生產(chǎn)。