CN102643199A - 一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法。该方法直接采用苯酚的钠盐与间苯二甲酰氯反应,二氯乙烷为溶剂,在5℃至30℃温度下维持搅拌反应数小时。反应结束后对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,重结晶等步骤,得到间苯二甲酸二苯酯成品。本发明方法是一种绿色环保的合成方法,反应转化率高收率高,整个合成工艺操作简便。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法。
背景技术
间苯二甲酸二苯酯外观为白色结晶,用于有机合成,是PBT(聚苯并噻唑)耐热聚合物的单体之一。用作芳杂环高聚物(如聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等耐高温高聚物)的原料,还可用作聚酰胺类工程塑料的增韧剂和尼龙类树脂的增塑剂。
采用DAB(四胺基联苯)与间苯二甲酸二苯酯缩聚后纺丝可以制得聚2,2′-间亚苯基-5,5′-双苯并咪唑纤维(英文简称PBI,商业名称Togylen)。它是一种典型的杂环高分子耐热纤维。主要用于要求纤维阻燃、耐高温和无烟、低毒的领域。可用于制作防护服(消防服、防高温工作服、飞行服)和救生用品等,曾经用它制作阿波罗号和空间试验室宇航员的航天服和内衣。还可用作宇宙飞船重返地球时及喷气飞机减速用的降落伞、减速器和热排出气的储存器等。
近年来随着新材料技术的不断发展,新型高性能合成纤维也在不断的深入研究。间苯二甲酸二苯酯作为合成耐高温合纤PBI的单体之一也越来越受到关注。
目前国内外合成该物质的主要方法有:1.间苯二甲酸与甲醇酯化而得间苯二甲酸二甲酯,以间苯二甲酸二甲酯为原料,与苯酚在正钛酸丁酯催化下,进行酯交换反应,并进行重结晶,得到间苯二甲酸二苯酯。其缺点是反应过程较长且收率低,操作比较繁琐增加了劳动量;2.采用间苯二甲酸与碳酸二苯酯,在以氧化亚锡为催化剂的条件下,温度250-300℃,反应30分钟至几小时,该方法反应条件苛刻,能耗大且收率低;3.有机酸与苯酚在催化剂A1C13和脱水剂ZnC12的下,室温下反应7~10h。由于苯酚自身难于酯化,该反应的进行比较困难,转化率较低;4.在相转移催化剂存在条件下,以对苯二甲酰氯(TPC)、间苯二甲酰氯(IPC)、苯酚、氢氧化钠为原料,通过界面反应合成对苯二甲酸二苯酯(DPT)和间苯二甲酸二苯酯(DPI),但是该方法成本较高,且相转移催化剂无法回收重复利用。
根据前面的分析,为了解决合成间苯二甲酸二苯酯中反应过程长,反应条件苛刻,收率低,能耗大等问题,需要开发新的合成方法来实现。
发明内容
本发明提出一种间苯二甲酸二苯酯新的合成方法。
本发明主要技术方案:间苯二甲酸二苯酯的合成方法,其特征是采用间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐为原料,二氯乙烷为溶剂,合成间苯二甲酸二苯酯。
所述的合成方法,是将间苯二甲酰氯溶解在二氯乙烷中,再加入苯酚的钠盐。
所述间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐的摩尔比在1:2.6-1:2.0之间,反应结束后对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,重结晶,得到间苯二甲酸二苯酯成品。
合成方法中,维持反应搅拌状态,反应体系温度为5℃至30℃,反应时间5-15小时。
与现有技术相比,本发明有以下优点:
1)相对于间苯二甲酸二甲酯做原料,本工艺采用间苯二甲酰氯做原料,反应温和在常温下即可反应,且转化率和收率较高;
2)相对于碳酸二苯酯做原料,本发明反应过程易操作,反应条件温和,收率高;
3)相对于有机酸与苯酚反应,本发明反应活性高容易进行,转化率高;
4)相对于界面反应合成法,本工艺不需要加入相转移催化剂,没有催化剂的回收利用问题。
5)相对于以上四种工艺路线,本发明工艺排放的废水中有机物更少,对环境的污染更小,更为绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明处理方法加以详细说明。
实施例1
在5℃条件下,将0.05mol的间苯二甲酰氯用100ml的二氯乙烷溶解,加入反应器,再加入0.13mol的苯酚钠,搅拌反应12小时,取样分析反应液中间苯二甲酸二苯酯的含量为95.66%,对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,重结晶,得到间苯二甲酸二苯酯成品,成品重14.9g,纯度99%,收率93.7%。
实施例2
操作条件同实施例1,将0.0547mol的间苯二甲酰氯用70ml的二氯乙烷溶解,加入反应器,再加入0.121mol的苯酚钠,搅拌反应8小时,取样分析间苯二甲酸二苯酯的含量为95.12%,对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,未经重结晶得到间苯二甲酸二苯酯成品,成品重16.3g,纯度96.77%,收率93.7%。
实施例3
操作条件同实施例2,将0.0507mol的间苯二甲酰氯用70ml的二氯乙烷溶解,加入反应器,再加入0.129mol的苯酚钠,升温至30℃,搅拌反应5小时,取样分析间苯二甲酸二苯酯的含量为96.11%,对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,未经重结晶得到间苯二甲酸二苯酯成品,成品重14.8g,纯度97.34%,收率83.75%。
实施例4
操作条件同实施例1,将0.0512mol的间苯二甲酰氯用100ml的二氯乙烷溶解,加入反应器,再加入0.131mol的苯酚钠,搅拌反应15小时,取样分析间苯二甲酸二苯酯的含量为97.21%,对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,未经重结晶得到间苯二甲酸二苯酯成品,成品重15.0g,纯度99.53%,收率92.02%。
综合以上的实施例,与现有技术相比,本发明有以下优点:
本发明采用间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐反应;采用二氯乙烷做溶剂,反应温和且转化率较高;本发明不需要加入任何的催化剂,不存在催化剂的回收再利用问题。
Claims (5)
1.一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法,其特征是采用间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐为原料,二氯乙烷为溶剂,合成间苯二甲酸二苯酯。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征是将间苯二甲酰氯溶解在二氯乙烷中,再加入苯酚的钠盐。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征是间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐的摩尔比在1:2.6-1:2.0之间,反应结束后对反应液进行水洗,分液,蒸馏溶剂,重结晶,得到间苯二甲酸二苯酯成品。
4.根据权利要求3所述的合成方法,其特征是维持反应搅拌状态,反应体系温度为5℃至30℃。
5.根据权利要求3所述的合成方法,其特征是维持反应搅拌状态,反应时间5-15小时。
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