CN106117007A - 一种4,4`‑二碘代联苯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种4,4`‑二碘代联苯的制备方法，属于化工合成领域，本发明采用了直接碘化法制备，使用复合催化剂浓硫酸和浓盐酸混合液来催化反应过程，降低了反应温度、缩短了反应时间、减少了碘的用量；具体方案如下：室温下在反应瓶中加入冰醋酸，去离子水和复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液，搅拌条件下加入联苯、碘和氧化剂过硫酸铵；加热升温到75‑90℃；保持反应1.5小时‑2.0小时；降温、冷却、过滤，重结晶，得到纯品；产品纯度高达99.8%，该方法反应温和、转化率高、安全环保，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工合成领域，尤其涉及一种4,4'-二碘代联苯的制备方法。
背景技术
随着能源日益紧缺，太阳能资源利用的问题日益迫切，光伏产业蓬勃发展，光伏材料的市场需求日益增长；联苯型液晶具有光、化学稳定性好、各向异性、黏度与双折射等物理常数可调等优点；4,4'-二碘代联苯是合成此类材料的重要中间体之一，他的合成已经成为近年来被广泛关注的一个领域；传统合成4,4'-二碘代联苯多采用间接碘化法，即对二氨基联苯重氮化后与碘化钾反应制备；但是该方法生产的产物复杂且不易分离，原料二氨基联苯强烈致癌，不适合大规模生产；而直接碘化法在反应过程中常由于反应不充分，造成产品中夹杂4-碘联苯；两者结构相似，常规的分离手段难以提纯，使得产品的纯度大大降低；若通过添加过量碘单质的方法制备4,4'-二碘代联苯，一是造成原料的浪费，二是反应时间较长，一般在2.5-3小时，三是反应温度（100℃-150℃）长期维持在较高的水平造成的能源浪费。
发明内容
本发明提供了一种克服现有技术缺陷的新型制备方法，一种反应完全、反应时间短、反应温度低、反应效率高且产品外观好、纯度高的4,4'-二碘代联苯的制备方法。本发明是在氧化剂过硫酸铵的作用下，采用联苯为原料添加碘单质，经过复合催化剂浓盐酸和浓硫酸混合液催化反应，最后重结晶得到4,4'-二碘代联苯。该方法具有操作条件简单、反应温和、转化率高、安全环保等优点，适合工业化生产。
本发明采用的技术方案如下：
室温下在反应瓶中加入冰醋酸，去离子水和复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液，搅拌条件下加入联苯、碘和氧化剂过硫酸铵；加热升温到75-90℃；保持反应1.5小时-2.0小时；降温、冷却、过滤，母液回收利用，滤饼水洗后用乙醇重结晶，得到4,4'-二碘代联苯纯品。
其中，上述反应的机理如下所示：
上述的复合催化剂浓硫酸和浓盐酸混合液中浓硫酸和浓盐酸的比例为1:0.9-1.1；
上述的复合催化剂的用量为联苯质量的0.4-0.6倍；
上述的冰醋酸的用量为联苯质量的20-30倍；
上述的去离子水的用量为冰醋酸体积的15%-25%；
上述的的联苯：碘：氧化剂过硫酸铵的摩尔比为1:1.1-1.2:1.1-1.2。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用了复合催化剂，降低了碘的使用量；在保证反应完全的情况下，降低了反应所需要提升的温度，从原本的100℃-150℃降至75℃-90℃，减少了生产能耗，降低了生产成本；缩短了反应时间，正常情况下碘化反应完全需要2.5-3小时，加入复合催化剂后通过LC取样检测联苯完全消耗完仅仅需要2小时，大大缩短了反应时间；
2、本发明获得的产品纯度得到了大大提升，高达99.8%，收率达86.5%；
3、本发明提供的方法操作条件简单、反应温和、转化率高、安全环保，适合工业化生产。
具体实施方式
实施例1
室温下在反应瓶中加入205.8ml冰醋酸，51.5ml去离子水和2.50ml复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液（浓硫酸：浓盐酸=1:0.9），搅拌条件下加入10.79g联苯、19.54g碘和17.57g氧化剂过硫酸铵；加热升温到75℃；保持反应1.6小时；降温、冷却、过滤，母液回收利用，滤饼水洗后用乙醇重结晶，得到4,4'-二碘代联苯纯品25.10g，产品纯度99.8%。
实施例2
室温下在反应瓶中加入257.2ml冰醋酸，64.3ml去离子水和3.1ml复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液（浓硫酸：浓盐酸=1:1），搅拌条件下加入10.79g联苯、20.43g碘和18.36g氧化剂过硫酸铵；加热升温到80℃；保持反应1.8小时；降温、冷却、过滤，母液回收利用，滤饼水洗后用乙醇重结晶，得到4,4'-二碘代联苯纯品26.78g，产品纯度99.8%。
实施例3
室温下在反应瓶中加入308.7ml冰醋酸，77.2ml去离子水和3.8ml复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液（浓硫酸：浓盐酸=1:1.1），搅拌条件下加入10.79g联苯、21.32g碘和19.17g氧化剂过硫酸铵；加热升温到90℃；保持反应2小时；降温、冷却、过滤，母液回收利用，滤饼水洗后用乙醇重结晶，得到4,4'-二碘代联苯纯品26.62g，产品纯度99.8%。
基于上述，本发明采用了复合催化剂，降低了碘的使用量；在保证反应完全的情况下，降低了反应所需要提升的温度，从原本的100℃-150℃降至75℃-90℃，减少了生产能耗，降低了生产成本；缩短了反应时间，正常情况下碘化反应完全需要2.5-3小时，加入复合催化剂后通过LC取样检测联苯完全消耗完仅仅需要2小时，大大缩短了反应时间。
此外，获得的产品纯度得到了大大提升，高达99.8%，收率达86.5%。；其方法操作条件简单、反应温和、转化率高、安全环保，适合工业化生产。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于：具体步骤如下： 室温下在反应瓶中加入冰醋酸，去离子水和复合催化剂浓硫酸浓盐酸混合液，搅拌条件下加入联苯、碘和氧化剂过硫酸铵；加热升温到75-90℃；保持反应1.5小时-2.0小时；降温、冷却、过滤，母液回收利用，滤饼水洗后用乙醇重结晶，得到纯品；
其中，上述反应的机理如下所示：
。
2.如权利要求1所述的一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于所述的复合催化剂浓硫酸和浓盐酸混合液中浓硫酸和浓盐酸的比例为1:0.9-1.1。
3.如权利要求1所述的一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于所述的复合催化剂浓硫酸和浓盐酸混合液的用量为联苯质量的0.4-0.6倍。
4.如权利要求1所述的一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于所述的冰醋酸的用量为联苯质量的20-30倍。
5.如权利要求1所述的一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于所述的去离子水的用量为冰醋酸体积的15%-25%。
6.如权利要求1所述的一种4,4'-二碘代联苯的制备方法，其特征在于所述的的联苯：碘：氧化剂过硫酸铵的摩尔比为1:1.1-1.2:1.1-1.2。
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| 孟纪文: "4,4’-二碘联苯的合成", 《精细化工中间体》 * |
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