一種混合溶劑制備間苯二甲酸二苯酯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種間苯二甲酸二苯酯的制備工藝，具體是采用兩種不同的溶劑參與反應(yīng)，制備間苯二甲酸二苯酯的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]間苯二甲酸二苯酯外觀為白色結(jié)晶，用于有機(jī)合成，是PBT (聚苯并噻唑)耐熱聚合物的單體之一。用作芳雜環(huán)高聚物(如聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等耐高溫高聚物)的原料，還可用作聚酰胺類(lèi)工程塑料的增韌劑和尼龍類(lèi)樹(shù)脂的增塑劑。
[0003]采用DAB (四胺基聯(lián)苯)與間苯二甲酸二苯酯縮聚后紡絲可以制得聚2，2'-間亞苯基-5，5'-雙苯并咪唑纖維(英文簡(jiǎn)稱(chēng)PBI，商業(yè)名稱(chēng)Togylen)。它是一種典型的雜環(huán)高分子耐熱纖維。主要用于要求纖維阻燃、耐高溫和無(wú)煙、低毒的領(lǐng)域?？捎糜谥谱鞣雷o(hù)服(消防服、防高溫工作服、飛行服)和救生用品等，曾經(jīng)用它制作阿波羅號(hào)和空間試驗(yàn)室宇航員的航天服和內(nèi)衣。還可用作宇宙飛船重返地球時(shí)及噴氣飛機(jī)減速用的降落傘、減速器和熱排出氣的儲(chǔ)存器等。
[0004]近年來(lái)隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，新型高性能合成纖維也在不斷的深入研究。間苯二甲酸二苯酯作為合成耐高溫合纖PBI的單體之一也越來(lái)越受到關(guān)注。
[0005]目前國(guó)內(nèi)外合成該物質(zhì)的主要方法有:1.間苯二甲酸與甲醇酯化而得間苯二甲酸二甲酯，以間苯二甲酸二甲酯為原料，與苯酚在正鈦酸丁酯催化下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，并進(jìn)行重結(jié)晶，得到間苯二甲酸二苯酯。其缺點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程較長(zhǎng)且收率低，操作比較繁瑣增加了勞動(dòng)量；2.采用間苯二甲酸與碳酸二苯酯，在以氧化亞錫為催化劑的條件下，溫度250-300°C，反應(yīng)30分鐘至幾小時(shí)，該方法反應(yīng)條件苛刻，能耗大且收率低；3.有機(jī)酸與苯酚在催化劑A1C13和脫水劑ZnCl2的下，室溫下反應(yīng)7?10h。由于苯酚自身難于酯化，該反應(yīng)的進(jìn)行比較困難，轉(zhuǎn)化率較低；4.在相轉(zhuǎn)移催化劑存在條件下，以對(duì)苯二甲酰氯(TPC)、間苯二甲酰氯(IPC)、苯酚、氫氧化鈉為原料，通過(guò)界面反應(yīng)合成對(duì)苯二甲酸二苯酯(DPT)和間苯二甲酸二苯酯(DPI)，但是該方法成本較高，且相轉(zhuǎn)移催化劑無(wú)法回收重復(fù)利用。
[0006]根據(jù)前面的分析，為了解決合成間苯二甲酸二苯酯中反應(yīng)過(guò)程長(zhǎng)，反應(yīng)條件苛刻，收率低，能耗大等問(wèn)題，需要開(kāi)發(fā)新的合成方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]在之前的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，二氯甲烷對(duì)間苯二甲酰氯的溶解性不佳，有部分原料呈現(xiàn)絮狀，現(xiàn)改用甲苯作為間苯二甲酰氯的溶劑，苯酚的溶劑為二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種，在5°C至30°C條件下，將間苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酚中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸餾回收溶劑等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。本發(fā)明所述間苯二甲酸二苯酯的制備工藝，具有易于操作實(shí)現(xiàn)，成品純度高等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出一種采用混合溶劑制備間苯二甲酸二苯酯的合成方法。
[0009]本發(fā)明主要技術(shù)方案是采用混合溶劑，用甲苯作為間苯二甲酰氯的溶劑，苯酚的溶劑為二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種，在5°C至30°C條件下，將間苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酸中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，旋轉(zhuǎn)蒸懼回收溶劑等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。
[0010]具體地說(shuō)合成過(guò)程如下:
在5°C至30°C條件下，將間苯二甲酰氯溶解在甲苯中作為原料之一，將苯酚溶解在二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種作為另一種原料。采用滴加進(jìn)料的方式，在燒瓶中進(jìn)行攪拌反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾回收溶劑等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。
[0011]本發(fā)明中所配的間苯二甲酰氯的原料濃度在0.4—2.0mol/L ；
本發(fā)明中所用溶劑為甲苯及二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種；
間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽的摩爾比在1:3.0—1:2.0之間，維持反應(yīng)數(shù)小時(shí)；
本發(fā)明所述間苯二甲酸二苯酯的制備工藝中具備易于操作實(shí)現(xiàn)，成品產(chǎn)出率高，成品純度高等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明處理方法加以詳細(xì)說(shuō)明。但本專(zhuān)利的保護(hù)范圍并不受實(shí)施例的限制。
[0013]實(shí)施例1
在5°C條件下，將間苯二甲酰氯溶解在甲苯中配成0.5mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成lmol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制其進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:2.4,反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為5小時(shí)，反應(yīng)穩(wěn)定后取樣分析，經(jīng)高效液相色譜分析，純度93.20%，收率85.8%。
[0014]實(shí)施例2
操作條件同實(shí)施例1，在30°C條件下，將間苯二甲酰氯配成lmol/L的溶液，苯酚溶入二氯甲烷配成lmol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制其進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:2.0，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為4.5小時(shí)，反應(yīng)穩(wěn)定后取樣分析，經(jīng)高效液相色譜分析，純度86%,收率 67.2%ο
[0015]實(shí)施例3
操作條件同實(shí)施例2，在20°C條件下，將間苯二甲酰氯配成2mol/L的溶液，苯酚溶入三氯甲烷配成2mol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制其進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:2.2，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為4.5小時(shí)，反應(yīng)穩(wěn)定后取樣，經(jīng)高效液相色譜分析，純度
91.8%，收率 89.7%ο
[0016]實(shí)施例4
操作條件同實(shí)施例1，在15°C條件下，將間苯二甲酰氯溶解在甲苯中配成lmol/L的溶液，苯酚二氯甲烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制其進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:2.67，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為5.5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后取樣，經(jīng)高效液相色譜分析，純度95.5%,收率85.2%。
[0017]實(shí)施例5
操作條件同實(shí)施例2，在20°C條件下，將間苯二甲酰氯配成0.4mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制其進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:3.0，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為5.5小時(shí)，反應(yīng)穩(wěn)定后取樣分析，經(jīng)高效液相色譜分析，純度 91.6%，收率 85.7%ο
[0018]實(shí)施例6
操作條件同實(shí)施例1，在15°C條件下，將間苯二甲酰氯配成0.4mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式進(jìn)料，控制進(jìn)料的摩爾比(間苯二甲酰氯:苯酚)為1:2.4，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間為5.5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后取樣，經(jīng)高效液相色譜分析，純度
92.0%,收率 84.3%ο
[0019]綜合以上的實(shí)施例，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明采用混合溶劑分別溶解間苯二甲酰氯與苯酚，滴加加料的方式進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)溫和且轉(zhuǎn)化率較高；本發(fā)明不需要加入任何的催化劑，不存在催化劑的回收再利用問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用混合溶劑制備間苯二甲酸二苯酯的方法，以間苯二甲酰氯和苯酚為原料，其特征是兩種溶劑參與反應(yīng)，采用滴加加料的方式進(jìn)行反應(yīng)制備，苯酚的溶劑為二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種，在5°c至30°C條件下進(jìn)行反應(yīng)，合成間苯二甲酸二苯酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將間苯二甲酰氯溶解在溶劑中作為原料之一，將苯酚溶解在另一種溶劑中作為原料之二，兩種原料采用滴加進(jìn)料的方式，進(jìn)行反應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述苯酚的溶劑為二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述間苯二甲酰氯的溶劑為甲苯。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于參與反應(yīng)的間苯二甲酰氯與苯酚的摩爾比在1:3.0—1:2.0之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸餾溶劑，得到間苯二甲酸二苯酯成品。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述原料間苯二甲酰氯的濃度在.0.4—2.0mol/Lo
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用混合溶劑參與間苯二甲酸二苯酯的合成方法。將苯酚溶解在有機(jī)溶劑中，將間苯二甲酰氯溶解在甲苯中，在5℃至30℃條件下，將間苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酚中進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，旋轉(zhuǎn)蒸餾回收溶劑等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。本發(fā)明所述間苯二甲酸二苯酯的制備工藝，具有易于操作實(shí)現(xiàn)，成品產(chǎn)出率高，成品純度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】C07C69/83, C07C67/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105367417
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410411083
【發(fā)明人】張蓉蓉, 鄒寧芬, 張帆
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月20日