一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法
2023-04-29 03:05:41
專利名稱：一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法
技術領域：
本發明屬於有機合成技術領域，具體涉及一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法。
背景技術：
間苯二甲酸二苯酯外觀為白色結晶，用於有機合成，是PBT (聚苯並噻唑)耐熱聚合物的單體之一。用作芳雜環高聚物(如聚苯並咪唑、聚苯並噻唑等耐高溫高聚物)的原料，還可用作聚醯胺類工程塑料的增韌劑和尼龍類樹脂的增塑劑。採用DAB (四胺基聯苯)與間苯二甲酸二苯酯縮聚後紡絲可以製得聚2，2'-間亞苯基-5，5'-雙苯並咪唑纖維(英文簡稱PBI，商業名稱Togylen)。它是一種典型的雜環高分子耐熱纖維。主要用於要求纖維阻燃、耐高溫和無煙、低毒的領域。可用於製作防護服 (消防服、防高溫工作服、飛行服)和救生用品等，曾經用它製作阿波羅號和空間試驗室太空人的航天服和內衣。還可用作宇宙飛船重返地球時及噴氣飛機減速用的降落傘、減速器和熱排出氣的儲存器等。近年來隨著新材料技術的不斷發展，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的單體之一也越來越受到關注。目前國內外合成該物質的主要方法有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，進行酯交換反應，並進行重結晶，得到間苯二甲酸二苯酯。其缺點是反應過程較長且收率低，操作比較繁瑣增加了勞動量；2.採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250-3000C，反應30分鐘至幾小時，該方法反應條件苛刻，能耗大且收率低；3.有機酸與苯酚在催化劑AlCl3和脫水劑ZnCl2的下，室溫下反應7 10h。由於苯酚自身難於酯化，該反應的進行比較困難，轉化率較低；4.在相轉移催化劑存在條件下，以對苯二甲醯氯(TPC)、間苯二甲醯氯(IPC)、苯酚、氫氧化鈉為原料，通過界面反應合成對苯二甲酸二苯酯(DPT)和間苯二甲酸二苯酯(DPI)，但是該方法成本較高，且相轉移催化劑無法回收重複利用。根據前面的分析，為了解決合成間苯二甲酸二苯酯中反應過程長，反應條件苛刻，收率低，能耗大等問題，需要開發新的合成方法來實現。
發明內容
本發明提出一種間苯二甲酸二苯酯新的合成方法。本發明主要技術方案間苯二甲酸二苯酯的合成方法，其特徵是採用間苯二甲醯氯與苯酚的鈉鹽為原料，二氯乙烷為溶劑，合成間苯二甲酸二苯酯。所述的合成方法，是將間苯二甲醯氯溶解在二氯乙烷中，再加入苯酚的鈉鹽。所述間苯二甲醯氯與苯酚的鈉鹽的摩爾比在I :2. 6-1 :2. 0之間，反應結束後對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結晶，得到間苯二甲酸二苯酯成品。合成方法中，維持反應攪拌狀態，反應體系溫度為5°C至30°C，反應時間5-15小時。
與現有技術相比，本發明有以下優點 1)相對於間苯二甲酸二甲酯做原料，本工藝採用間苯二甲醯氯做原料，反應溫和在常溫下即可反應，且轉化率和收率較高；
2)相對於碳酸二苯酯做原料，本發明反應過程易操作，反應條件溫和，收率高；
3)相對於有機酸與苯酚反應，本發明反應活性高容易進行，轉化率高；
4)相對於界面反應合成法，本工藝不需要加入相轉移催化劑，沒有催化劑的回收利用問題。5)相對於以上四種工藝路線，本發明工藝排放的廢水中有機物更少，對環境的汙染更小，更為綠色環保。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明處理方法加以詳細說明。實施例I
在5°C條件下，將0. 05mol的間苯二甲醯氯用IOOml的二氯乙烷溶解，加入反應器，再加入0. 13mol的苯酚鈉，攪拌反應12小時，取樣分析反應液中間苯二甲酸二苯酯的含量為95. 66%，對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結晶，得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重14. 9g,純度 99%,收率 93. 7%o實施例2
操作條件同實施例1，將0. 0547mol的間苯二甲醯氯用70ml的二氯乙烷溶解，加入反應器，再加入0. 121mol的苯酚鈉，攪拌反應8小時，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為95. 12%，對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經重結晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重 16. 3g,純度 96. 77%,收率 93. 7%。實施例3
操作條件同實施例2，將0. 0507mol的間苯二甲醯氯用70ml的二氯乙烷溶解，加入反應器，再加入0. 129mol的苯酚鈉，升溫至30°C，攪拌反應5小時，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為96. 11%，對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經重結晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重14. 8g，純度97. 34%，收率83. 75%。實施例4
操作條件同實施例1，將0. 0512mol的間苯二甲醯氯用IOOml的二氯乙烷溶解，加入反應器，再加入0. 131mol的苯酚鈉，攪拌反應15小時，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為97. 21%，對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經重結晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重 15. Og,純度 99. 53%,收率 92. 02%。綜合以上的實施例，與現有技術相比，本發明有以下優點
本發明採用間苯二甲醯氯與苯酚的鈉鹽反應；採用二氯乙烷做溶劑，反應溫和且轉化率較高；本發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題。
權利要求
1.一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法，其特徵是採用間苯二甲醯氯與苯酚的鈉鹽為原料，二氯乙烷為溶劑，合成間苯二甲酸二苯酯。
2.根據權利要求I所述的合成方法，其特徵是將間苯二甲醯氯溶解在二氯乙烷中，再加入苯酚的鈉鹽。
3.根據權利要求I所述的合成方法，其特徵是間苯二甲醯氯與苯酚的鈉鹽的摩爾比在I :2. 6-1 :2. O之間，反應結束後對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結晶，得到間苯二甲酸二本酷成品。
4.根據權利要求3所述的合成方法，其特徵是維持反應攪拌狀態，反應體系溫度為5°C至 30。。。
5.根據權利要求3所述的合成方法，其特徵是維持反應攪拌狀態，反應時間5-15小時。
全文摘要
本發明屬於有機合成技術領域，具體涉及一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法。該方法直接採用苯酚的鈉鹽與間苯二甲醯氯反應，二氯乙烷為溶劑，在5℃至30℃溫度下維持攪拌反應數小時。反應結束後對反應液進行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結晶等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。本發明方法是一種綠色環保的合成方法，反應轉化率高收率高，整個合成工藝操作簡便。
文檔編號C07C67/14GK102643199SQ20121012332
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者張帆, 張蓉蓉, 王培蘭, 鄒寧芬 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院