n-苯基马来酰亚胺.doc

一、N-苯基马来酰亚胺介绍
N-苯基马来酰亚胺
中文名称:N-苯基马来酰亚胺
英文名称:N-Phenylmaleimide
EINECS:213-382-0
分子式:C10H7NO2
分子量:
分子结构:所有苯环C原子及双键C、O均以sp2杂化轨道形成σ键。
N原子以sp3杂化轨道形成σ键。
物化性质
熔点(℃):90~91
沸点(℃):162()
毒性LD50(mg/kg):雄大鼠经口128。
性状:从环己烷(或苯)中结晶者为浅黄色针状晶体。
溶解情况:难溶于水、石油醚,溶于一般有机溶剂,特别易溶于丙酮、乙酸乙酯、苯。
用途
树脂添加剂,可提高耐热性(用于ABS、PVC、PPO等树脂);涂料、粘接剂、感光树脂、橡胶硫化促进剂、绝缘漆的原料;医药、农药(杀菌剂、防霉剂)中间体等。
制备或来源
以马来酸酐为原料,与苯胺反应,可制得。
以马来酸酐和苯胺为原料,在固体酸(或有机碱)催化剂和脱水剂条件下合成N-苯基马来酰亚胺。
二、N-苯基马来酰亚胺市场分析
N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)是一种刚性耐热单体,难溶于水,易溶于乙醇、丙酮和甲苯等,是一种强的亲二烯体。从其结构上可以看出,它是一种具有1,2-二取代乙烯基结构的五元环状单体,将其嵌入高分子链中可以增加链的内旋阻力,从而提高聚合物的耐热性。在天然橡胶和合成橡胶中可作为硫化交联剂,在ABS、PVC、PMMA和感光材料中作为一种耐热改性剂,可提高树脂的耐热性、抗冲击性、热熔性和加工性等,它还可作为树脂中间体,用来制造耐热聚合物、植物生长促进剂等农用化学品,此外它还具有一定的抗菌活性,可用作水上设备防污剂等。
N-苯基马来酰亚胺是应用广泛,需求量很大的高分子助剂,但是长期在国内没有实现千吨以上的量产,客观原因在于传统合成路线收率低污染大难以实现大规模生产。而湖北省化学研究院从事该化合物研究30年,在应用及合成方面进行了深入持续的研究,于2008年在技术上取得重大突破,化学院的单马合成采用两步法,产品纯度一次重结晶达到99%。该工艺路线简化了传统的合成路线,优化了反应条件,有效提高了产品品质及产能,为我国该产品进一步研发应用创造了良好的条件。
三、N-苯基马来酰亚胺的生产方法
目前, N-苯基马来酰亚胺(简称NPMI)的合成方法主要有一步法、醋酐法、共沸法以及酯化法等。
(1)一步法。一步法是制备N-苯基马来酰亚胺的最早方法。将顺酐与苯胺在甲苯(反应温度90℃)或二甲苯溶剂(反应温度为170-180℃)中反应数小时,然后经冷却、过滤、洗涤、干燥、重结晶得到N-苯基马来酰亚胺产品。该方法由于反应条件难以控制,NMPI的收率很低,只有5%-8%,大部分的中间产物生成了黑色树脂状物,因此没有实际应用价值。
(2)醋酐法。该法是在溶剂存在下,将顺酐以及苯胺以1:1-(物质的量比)投料,在常温下反应生成中间体N-苯基马来酰胺酸,然后以醋酸酐作脱水剂,醋酸钠为催化剂,在低于100
℃下进行脱水闭环反应生成N-苯基马来酰亚胺,由该法制得的NPMI收率可以达到60%-85%,生成物用水作沉淀剂,后处理十分简单。据报道,采用此方法的生产厂家主要有美国杜邦公司(用丙酮作溶剂)、美国Eastman Kodak公司(用乙酸作溶剂),该工艺的