CN105541686A - (4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,按以下步骤进行:在溶剂中,以4-巯基苯酚,氯苄或溴苄为原料,在三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的作用下,制备4-(苄硫)苯酚;在甲苯、环己烷、氯仿或二氯乙烷溶液中,与硫酸二甲酯或碘化钾进行甲基化得到(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐;在甲醇、乙醇或异丙醇溶液中(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐与六氟锑酸钠进行离子交换得到目的产物(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐。本发明的优点是:原料易得,工艺简单,所制得的4-(苄硫)苯酚纯度高,无需精制,可满足(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明属有机化工合成技术领域,涉及一种阳离子光引发剂的合成方法,具体涉及(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法。
背景技术
随着人们对环境保护的普遍重视,传统固化因其需要使用较多污染环境的挥发性有机溶剂而大受限制,光固化以其固化温度低、固化速度快、污染小等显著优点而备受青睐。作为光固化组成主要组分之一的光引发剂,自然成了较热的研究对象。阳离子光引发剂硫鎓盐具有光解生成长寿命阳离子、除去辐照可以继续引发聚合且对O2不敏感毋须N2保护的优点,硫鎓盐应用于快速成型所制备的器件具有应力小,不弯曲,不翘曲等特点。它在粘合剂、油墨、涂料、密封材料等方面的应用也有相当大的发展。
(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐是一种近年来应用广泛的阳离子光引发剂。JP2013100237报道了一种以4-羟基苯甲硫醚为原料,与氯苄反应制备(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐,该方法工艺简单,收率也较高,但是4-羟基苯甲硫醚原料不易得,文献JPH08245558和高校化学工程学报,2003,17(2)施介华等报道了以苯酚为原料,在浓硫酸的作用下与二甲基二硫反应得到4-羟基苯甲硫醚,但同时有2-羟基苯甲硫醚副产物生成,4-羟基苯甲硫醚与2-羟基苯甲硫醚的比例为85:15-70:30之间,由于两者沸点非常接近,很难分离,且4-羟基苯甲硫醚沸点(20mmHg):153-156℃,熔点:83-85℃,难于得到高纯度的4-羟基苯甲硫醚。因此,该方法难以实现大规模工业生产。
发明内容
本发明提出了一种新的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成路线,其原料易得且工艺简单。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,按以下步骤进行:
S1在溶剂中,以4-巯基苯酚,氯苄或溴苄为原料,在三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的作用下,制备4-(苄硫)苯酚;
S2在甲苯、环己烷、氯仿或二氯乙烷溶液中,与硫酸二甲酯或碘化钾进行甲基化得到(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐;
S3在甲醇、乙醇或异丙醇溶液中(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐与六氟锑酸钠进行离子交换得到目的产物(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐。
更具体的包括有以下步骤:
1)4-(苄硫)苯酚的制备:将4-巯基苯酚和三乙胺、碳酸钾或碳酸钠加入反应器中,在5-15℃之间滴加氯苄或溴苄的氯仿溶液,滴加时间为1-5h;然后升温回流1-10h;洗涤,干燥,浓缩得黄色固体4-(苄硫)苯酚,然后重结晶,得黄色固体;
2)(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐制备:将4-(苄硫)苯酚加入到反应器中,加入甲苯,环己烷,氯仿或二氯乙烷,在10-50℃分别滴加硫酸二甲酯或碘化钾,滴加时间1-4h,然后在25-80℃,反应时间2-10h,浓缩,洗涤得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐;
(3)(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的制备
将(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐加入到反应器中,加入甲醇,乙醇或异丙醇加热使之溶解后,加入六氟锑酸钠,反应温度在25-80℃,反应时间2-10h,反应完毕后,蒸除溶剂,残液用乙酸乙酯溶解,水洗,浓缩得粗品(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐,然后加入氯仿研磨结晶,得粉红色至白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐。
按上述方案,4-巯基苯酚:氯苄或溴苄:三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的摩尔配比为1.0:1-1.5:1-1.5。
按上述方案,4-巯基苯酚:氯苄或溴苄:三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的摩尔配比为1.0:1.0:1.2。
按上述方案,中间体4-(苄硫)苯酚与硫酸二甲酯摩尔配比为1:1.0-2.0。
按上述方案,中间体4-(苄硫)苯酚与硫酸二甲酯摩尔配比为1:1.1。
按上述方案,中间体4-(苄硫)苯酚与碘化钾的摩尔配比为1:1.0-1.5。
按上述方案,中间体4-(苄硫)苯酚与碘化钾的摩尔配比为1:1.2。
按上述方案,(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐与六氟锑酸钠的摩尔配比为1:1.0-1.5.
按上述方案,(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐与六氟锑酸钠的摩尔配比为1.0:1.0。
反应方程式为:
本发明的优点是:该工艺原料易得,工艺简单,所制得的4-(苄硫)苯酚纯度高,无需精制,可满足(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的大规模工业化生产。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
1、4-(苄硫)苯酚的制备:
将4-巯基苯酚12.6g(0.1mol)和三乙胺12.12g(0.12mol)加入带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,在10℃之间滴加氯苄12.6(0.1mol)的100ml氯仿溶液,滴加时间为2h。然后升温回流6h。反应完全后,倾入150ml水中,分出有几层,用3×100ml水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得黄色固体4-(苄硫)苯酚,然后用无水甲醇重结晶,得黄色固体20.7g收率96%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.20-7.05(m,7H),6.66-6.58(m,2H),5.34(s,1H),3.89(s,2H);
2、(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐制备:
称取的4-(苄硫)苯酚21.6g(0.1mol)加入到带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,加入甲苯150ml,在15℃以下滴加硫酸二甲酯13.8g(0.11mol),滴加时间2h,然后在30℃,反应时间6h,将反应液倾入150ml水中,分出有几层,用3×100ml水洗涤,无水硫酸镁干燥,浓缩得浓缩,粗品用丙酮洗涤得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐30.2g,收率92%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ9.75(s,1H),7.07-7.95(m,9H),4.84-5.34(dd,2H),3.50(s,3H);
3、(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的制备
称取(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐32.8g(0.1mol)加入到带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,加入甲醇150ml加热使之溶解后,加入六氟锑酸钠25.8g(0.1mol),反应温度在25-30℃,反应时间5h,反应完毕后,蒸除溶剂甲醇,加入150ml乙酸乙酯溶解,用3×60ml水洗涤,硫酸镁干燥,浓缩得粗品(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐,然后加入氯仿研磨结晶,得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐39.6g,收率85%。熔点148-150℃。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ9.77(s,1H),7.08-7.96(m,9H),4.85-5.36(dd,2H),3.54(s,3H);
实施例2:
1、4-(苄硫)苯酚的制备:
将4-巯基苯酚12.6g(0.1mol)和碳酸钾16.56g(0.12mol)加入带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,在10℃之间滴加溴苄17.0(0.1mol)的100ml甲苯溶液,滴加时间为2h。然后升温回流6h。反应完全后,倾入150ml水中,分出有几层,用3×100ml水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得黄色固体4-(苄硫)苯酚,然后用无水甲醇重结晶,得黄色固体20.3g收率94%。
2、(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐制备:
称取的4-(苄硫)苯酚21.6g(0.1mol)加入到带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,加入甲苯150ml,在15℃以下滴加碘化钾20.02g(0.12mol)的50ml甲苯溶液,滴加时间2h,然后在40℃,反应时间8h,将反应液倾入150ml水中,分出有几层,用3×100ml水洗涤,无水硫酸镁干燥,浓缩得浓缩,粗品用丙酮洗涤得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐34.01g,收率95%。
3、(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的制备
称取(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐35.8g(0.1mol)加入到带有温度计和电动搅拌器的三口反应瓶中,加入乙醇150ml加热使之溶解后,加入六氟锑酸钠25.8g(0.1mol),反应温度在26℃,反应时间4h,反应完毕后,蒸除溶剂乙醇,加入150ml乙酸乙酯溶解,用3×60ml水洗涤,硫酸镁干燥,浓缩得粗品(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐,然后加入氯仿研磨结晶,得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐38.2g,收率82%。熔点146-148℃。
Claims (10)
1.(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,按以下步骤进行:
S1在溶剂中,以4-巯基苯酚,氯苄或溴苄为原料,在三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的作用下,制备4-(苄硫)苯酚;
S2在甲苯、环己烷、氯仿或二氯乙烷溶液中,与硫酸二甲酯或碘化钾进行甲基化得到(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐;
S3在甲醇、乙醇或异丙醇溶液中(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐与六氟锑酸钠进行离子交换得到目的产物(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐。
2.根据权利要求1所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,其特征在于,包括有以下步骤:
1)4-(苄硫)苯酚的制备:将4-巯基苯酚和三乙胺、碳酸钾或碳酸钠加入反应器中,在5-15℃之间滴加氯苄或溴苄的氯仿溶液,滴加时间为1-5h;然后升温回流1-10h;洗涤,干燥,浓缩得黄色固体4-(苄硫)苯酚,然后重结晶,得黄色固体;
2)(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐制备:将4-(苄硫)苯酚加入到反应器中,加入甲苯,环己烷,氯仿或二氯乙烷,在10-50℃分别滴加硫酸二甲酯或碘化钾,滴加时间1-4h,然后在25-80℃,反应时间2-10h,浓缩,洗涤得白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐;
(3)(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的制备
将(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐加入到反应器中,加入甲醇,乙醇或异丙醇加热使之溶解后,加入六氟锑酸钠,反应温度在25-80℃,反应时间2-10h,反应完毕后,蒸除溶剂,残液用乙酸乙酯溶解,水洗,浓缩得粗品(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐,然后加入氯仿研磨结晶,得粉红色至白色固体(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐。
3.根据权利要求1或2所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,其特征在于:4-巯基苯酚:氯苄或溴苄:三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的摩尔配比为1.0:1-1.5:1-1.5。
4.根据权利要求3所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐的合成方法,其特征在于4-巯基苯酚:氯苄或溴苄:三乙胺、碳酸钾或碳酸钠的摩尔配比为1.0:1.0:1.2。
5.根据权利要求1或2所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:中间体4-(苄硫)苯酚与硫酸二甲酯摩尔配比为1:1.0-2.0。
6.根据权利要求5所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:中间体4-(苄硫)苯酚与硫酸二甲酯摩尔配比为1:1.1。
7.根据权利要求1或2所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:中间体4-(苄硫)苯酚与碘化钾的摩尔配比为1:1.0-1.5。
8.根据权利要求7所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:中间体4-(苄硫)苯酚与碘化钾的摩尔配比为1:1.2。
9.根据权利要求1或2所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐与六氟锑酸钠的摩尔配比为1:1.0-1.5。
10.根据权利要求9所述的(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓六氟锑酸盐合成方法,其特征在于:(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓硫酸盐或(4-羟基苯基)甲基苄基硫鎓碘盐与六氟锑酸钠的摩尔配比为1.0:1.0。
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