CN105348030B - 一种1,1‑二苯基乙烷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1,1‑二苯基乙烷的制备方法，包括以下步骤：a、室温下，将苯乙烯与醇类促进剂混合，向其中通入干燥的氯化氢气体，反应结束后，经水洗、减压蒸馏得到中间体2‑氯‑2‑苯乙烷；b、在0～80℃下，以Lewis酸或离子液体为催化剂，2‑氯‑2‑苯乙烷与苯进行烷基化反应合成1,1‑二苯基乙烷。本发明的有益效果是：以苯乙烯为原料经两步反应合成1,1‑二苯基乙烷，与传统方法相比，原料来源丰富，产品收率高，催化剂可多次重复使用，环保性好。

Description

一种1,1-二苯基乙烷的制备方法
技术领域
本发明涉及本发明具体涉及有机合成领域，特别涉及一种1,1-二苯基乙烷的制备方法。
背景技术
近年来，全膜电力电容器发展迅速，对电力电容器浸渍剂提出了更高要求。绝缘介质的粘度、芳香度、凝点等物理化学性质直接影响它的电气性能，进而影响到电力电容器的高效安全使用。1,1-二苯基乙烷是高端电力电容器绝缘液体SAS-40、SAS-70的重要组分之一，该类绝缘油与国内普遍使用的二芳基乙烷(PXE)和苄基甲苯(M/DBT)相比，其突出的优点是芳香度高、粘度小、凝固点低，因此是全膜电容器理想的浸渍剂。
目前1,1-二苯基乙烷的合成方法根据采用原料的不同，主要分为乙醛法、苯乙烯法和苯乙醇法三种。其中乙醛法污染较大收率低；苯乙烯法由于苯乙烯易自聚，副产物多；苯乙醇法原料价格高，生产成本高。因此，上述三种方法难以实现大规模工业化生产。CN101643383公开了一种以1,1-二氯乙烷为原料合成1,1-二苯基乙烷的方法。1,1-二氯乙烷来自于生产聚氯乙烯的副产物，随着聚氯乙烯生产技术的改进，该副产物产量逐渐萎缩，未来对采用该法合成1,1-二苯基乙烷造成潜在威胁。
因此，一种不仅原料来源丰富，产品收率高，而且催化剂可多次重复使用、环保性好的1,1-二苯基乙烷的制备方法成为解决问的关键。
发明内容
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现：以来源丰富的苯乙烯为初始原料，以离子液体为催化剂，经卤化、烷基化两步反应能够获得收率好、纯度高的1,1-二苯基乙烷。
本发明的一个目的提供一种1,1-二苯基乙烷的制备方法，原料来源丰富，产品收率高，催化剂可多次重复使用，环保性好。
为实现上述目的，本发明提供一种1,1-二苯基乙烷的制备方法：
a、室温下，将苯乙烯与醇类促进剂混合，向其中通入干燥的氯化氢气体，反应结束后，经水洗、在90～91℃/33mmHg下减压蒸馏得到中间体2-氯-2-苯乙烷；
b、在0～80℃下，以Lewis酸或离子液体为催化剂，2-氯-2-苯乙烷与苯进行烷基化反应合成1,1-二苯基乙烷，其中，所述离子催化剂的前体化合物选自吡啶鎓卤化物、咪唑鎓卤化物、三烷基胺卤化物和季铵盐中的一种或几种。
优选的是，步骤a中所述的醇类促进剂为碳原子数为1～20的烷基醇。
优选的是，步骤a中所述的醇类促进剂为甲醇或乙醇。
优选的是，步骤a中所述的醇类促进剂的加入量相当与苯乙烯重量的5～100％。
优选的是，步骤b中所述Lewis酸为三氯化铝、三氯化铁、氯化锌中的一种或多种。
优选的是，步骤b中所述Lewis酸为三氯化铝。
优选的是，所述离子液体的通式为Z+A-：
阳离子(Z+)的通式为A、B、C或D；
其中，R，R1，R2，R3，R4，R5，R6为H(原子)或碳原子数为1～6的烷基，R1，R2可以相同也可以不同，R3，R4，R5，R6可以相同也可以不同，X为卤素原子；
阴离子(A-)的前体化合物选自AlX3，FeX3，ZnX2，InX3，其中X为卤素原子。
优选的是，所述卤素原子为氯原子。
优选的是，步骤b中所述Lewis酸或离子液体催化剂的用量占反应液总重量1～20％。
优选的是，步骤b中所述2-氯-2-苯乙烷的加入量占反应液总重量的5～50％。本发明的有益效果是：以苯乙烯为原料经两步反应合成1,1-二苯基乙烷，与传统方法相比，原料来源丰富，产品收率高，催化剂可多次重复使用，环保性好。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的1,1-二苯基乙烷的红外谱图；
图2是本发明实施例1制备的1,1-二苯基乙烷的气相色谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
a、将苯乙烯208.3g、乙醇20.8g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集90.5℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯374.9g、三氯化铝13.3g加入反应瓶，50℃下滴加2-氯-2-苯乙烷84.0g，3小时滴完，再反应1.5小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
化学反应式如下：
实施例2
a、将苯乙烯200g、二十醇200g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集90℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯94g、三氯化铝1g加入反应瓶，0℃下滴加2-氯-2-苯乙烷5g，4小时滴完，再反应1小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
实施例3
a、将苯乙烯200g、甲醇10g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集91℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯30g、三乙胺盐酸盐-三氯化铝[EtN3HCl-AlCl3]20g，加入反应瓶，80℃下滴加2-氯-2-苯乙烷50g，2小时滴完，再反应2小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
实施例4
a、将苯乙烯200g、十二醇15g，加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集90.5℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯40g、1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐[BMIMCl-AlCl3]15g，加入反应瓶，80℃下滴加2-氯-2-苯乙烷45g，2小时滴完，再反应2小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
实施例5
a、将苯乙烯220g、十六醇20g，加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集90.4℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯35g、氯化1-丁基吡啶-三氯化铝[NPCl-AlCl3]15g，加入反应瓶，80℃下滴加2-氯-2-苯乙烷50g，2小时滴完，再反应2小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
实施例6
a、将苯乙烯208.3g、乙醇20.8g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集90.5℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯374.9g、氯化1-丁基吡啶-三氯化铝[NPCl-AlCl3]和1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐[BMIMCl-AlCl3]共13.3g加入反应瓶，50℃下滴加2-氯-2-苯乙烷84.0g，3小时滴完，再反应1.5小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。对比例1
a、将苯乙烯200g、乙醇8g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集95℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯78g、三氯化铝2g加入反应瓶，50℃下滴加2-氯-2-苯乙烷120g，1小时滴完，再反应3小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
对比例2
a、将苯乙烯200g、乙醇210g加入500ml四口瓶，向其中通入干燥的氯化氢气体，待气象色谱跟踪至苯乙烯反应完全后，向反应瓶中加水100ml，充分搅拌后静置分层，重复用水洗2次，减压蒸馏收集88℃/33mmHg馏分，得到中间体2-氯-2-苯乙烷。
b、将苯75g、三氯化铝50g加入反应瓶，50℃下滴加2-氯-2-苯乙烷75g，4小时滴完，再反应0.5小时，降至室温，将反应液静置分层，分出上层有机相，有机相水洗、碱洗至中性，蒸馏回收过量苯，得1,1-二苯基乙烷粗产物，精馏收集127℃/8mmHg的产物，得到1,1-二苯基乙烷。
分别测试由实施例1-5和对比例1-2制备的烷基水杨酸的纯度和收率。实验结果见表1。
表1实验数据表
产率％ 纯度％
实施例1 64.2 99.864
实施例2 63.1 99.902
实施例3 63.4 99.897
实施例4 64.9 99.854
实施例5 64.6 99.840
实施例6 64.4 99.893
对比例1 56.2 97.325
对比例2 54.3 96.684
由表1可以看出，按照本发明公开的工艺参数能够获得较好的产率和较高纯度的产品。
如上所述，本发明一种1,1-二苯基乙烷的制备方法，以苯乙烯为原料经两步反应合成1,1-二苯基乙烷，与传统方法相比，原料来源丰富，产品收率高，催化剂可多次重复使用，环保性好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (4)

1.一种1，1-二苯基乙烷的制备方法，其特征在于：
a、室温下，将苯乙烯与醇类促进剂混合，向其中通入干燥的氯化氢气体，反应结束后，经水洗、在90～91℃/33mmHg下减压蒸馏得到中间体2-氯-2-苯乙烷；
b、在0～80℃下，以离子液体为催化剂，2-氯-2-苯乙烷与苯进行烷基化反应合成1，1-二苯基乙烷，其中，所述的醇类促进剂为碳原子数为1～20的烷基醇；所述离子液体催化剂的前体化合物选自三烷基胺卤化物和/或季铵盐；所述离子液体的通式为Z+A-：
阳离子(Z+)的通式为C或D；
其中，R3，R4，R5，R6为H原子或碳原子数为1～6的烷基，R3，R4，R5，R6可以相同也可以不同，X为卤素原子；
阴离子(A-)的前体化合物选自AlX3，FeX3，ZnX2，InX3，其中X为卤素原子；
步骤a中所述的醇类促进剂的加入量相当与苯乙烯重量的5～100％；
步骤b中所述离子液体催化剂的用量占反应液总重量1～20％。
2.如权利要求1所述的1，1-二苯基乙烷的制备方法，其特征在于：步骤a中所述的醇类促进剂为甲醇或乙醇。
3.如权利要求1所述的1，1-二苯基乙烷的制备方法，其特征在于：所述卤素原子为氯原子。
4.如权利要求1所述的1，1-二苯基乙烷的制备方法，其特征在于：步骤b中所述2-氯-2-苯乙烷的加入量占反应液总重量的5～50％。
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