CN107162870B - 二氯代对二甲苯环二体合成方法 - Google Patents

二氯代对二甲苯环二体合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了二氯代对二甲苯环二体合成方法，它涉及化工合成技术领域。合成步骤为：步骤一、以对二氯苄为原料，通过偶联反应合成中间体对二甲苯环二体；步骤二、用氯气对中间体进行氯化反应，得到粗产品；步骤三、通过脱色、重结晶、过滤、干燥得到成品。此种二氯代对二甲苯环二体的合成方法工艺简单，反应条件温和，选择性好，产率高，原料工业上易得，生产成本低，反应过程中的溶剂可以回收套用，绿色环保。

Description

二氯代对二甲苯环二体合成方法
技术领域：
本发明涉及二氯代对二甲苯环二体合成方法，属于化工合成技术领域。
背景技术：
聚对二甲苯是一种具有优良电绝缘性能、耐化学腐蚀性能的特种高分子涂层材料。作为国民经济的重要工程材料，防护材料被涂覆在基体金属或电子元器件上，在防腐、防潮、防霉的“三防”领域发挥着重要作用。聚对二甲苯类涂覆材料作为涂料中的重要材料，因具有良好的可加工性、出色的介电特性、优异的电性能稳定性及抗磨损能力，对其的研究已经成为涂覆材料领域的一大热点。聚二氯对二甲苯与聚对二甲苯相比，其优异电性能和物理性能结合，能有效防止潮湿和腐蚀性气体，是涂覆电路板最佳材料。工业上制备聚二氯对二甲苯的单体为二氯代对二甲基环二体。二氯代对二甲基环二体的制备工艺有很多种，应用比较多的是霍夫曼消除法，但是这种方法工艺步骤多，副反应多，产率低，原料工业上不易得到，催化剂较贵，成本高。因此，寻求一种工艺简单、原料易得、成本低、产率高且安全环保的二氯代对二甲基环二体的合成方法具有重要的意义。
发明内容：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、原料易得、成本低、产率高且安全环保的二氯代对二甲苯环二体合成方法。
本发明的二氯代对二甲苯环二体合成方法为：
步骤一、向装有夹套、冷凝管、搅拌装置和温度计的反应器中，在氮气保护条件下分别加入催化剂锌粉及溶剂，加热至90-100℃；
步骤二、将对二氯苄溶液缓慢滴加到步骤一的反应体系中，滴加完毕后，将反应器升温至105-115℃，继续反应4-8小时；
步骤三、反应结束后，将反应体系冷却至室温，抽滤过滤出催化剂，将滤液浓缩、过滤，得到中间体粗产品，溶剂回收套用；
步骤四、将步骤三中得到的粗产品用活性炭吸附脱色、重结晶、过滤、干燥，得到中间体成品对二甲苯环二体；
步骤五、向装有夹套的反应器中加入所述步骤二得到的中间体、溶剂及催化剂，并向夹套中通盐水冷却，使反应体系的温度保持在20℃左右，然后缓缓通入计量的氯气，氯气通入完毕后，用液碱将反应体系调节至中性，静置分去水层，有机层回收溶剂后得到粗产品；
步骤六、对所述步骤五得到的粗产品进行重结晶，用活性炭吸附脱色，蒸馏浓缩，过滤、干燥，得到成品。
本发明的具体化学反应式为：
Figure 839260DEST_PATH_IMAGE001
进一步的，所述步骤一中的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种，优选为N,N-二甲基乙酰胺。
进一步的，所述步骤一中的锌粉与对步骤二中的二氯苄的投料比为1-4:1。
本发明的有益效果：此种制备过程分为两个步骤进行，制备工艺简单，且制备过程中不会污染环境，较为绿色环保，并且制备的二氯代对二甲苯环二体收率较高，此种制备工艺易于推广。
具体实施方式：
本具体实施方式采用以下实施例对本技术方案进一步说明：
实施例1：
1）向装有夹套、冷凝管、搅拌装置和温度计的反应器中，在氮气保护条件下分别加入催化剂锌粉13g及N,N-二甲基乙酰胺，加热至95℃；
2）用N,N-二甲基乙酰胺将17.5g对二氯苄配成溶液，缓慢滴加到上一步的反应体系中，滴加完毕后，将反应器升温至110℃，继续反应6小时；
3）反应结束后，将反应体系冷却至室温，抽滤过滤出催化剂，将滤液浓缩、过滤，得到中间体粗产品，溶剂回收套用；
4）将步骤3）中得到的粗产品用活性炭吸附脱色、重结晶、过滤、干燥，得到中间体成品对二甲苯环二体；
5）向装有夹套的反应器中加入所述步骤2）得到的中间体、溶剂及催化剂，并向夹套中通盐水冷却，使反应体系的温度保持在20℃左右，然后缓缓通入计量的氯气，氯气通入完毕后，用液碱将反应体系调节至中性，静置分去水层，有机层回收溶剂后得到粗产品；
6）对所述步骤5）得到的粗产品进行重结晶，用活性炭吸附脱色，蒸馏浓缩，过滤、干燥，得到成品二氯代对二甲苯环二体26.2g，产率为89.4%。
实施例2：
1）向装有夹套、冷凝管、搅拌装置和温度计的反应器中，在氮气保护条件下分别加入催化剂锌粉19.5g及N,N-二甲基甲酰胺，加热至100℃；
2）用N,N-二甲基甲酰胺将17.5g对二氯苄配成溶液，缓慢滴加到上一步的反应体系中，滴加完毕后，将反应器升温至105℃，继续反应5小时；
3）反应结束后，将反应体系冷却至室温，抽滤过滤出催化剂，将滤液浓缩、过滤，得到中间体粗产品，溶剂回收套用；
4）将步骤3）中得到的粗产品用活性炭吸附脱色、重结晶、过滤、干燥，得到中间体成品对二甲苯环二体；
5）向装有夹套的反应器中加入所述步骤2）得到的中间体、溶剂及催化剂，并向夹套中通盐水冷却，使反应体系的温度保持在20℃左右，然后缓缓通入计量的氯气，氯气通入完毕后，用液碱将反应体系调节至中性，静置分去水层，有机层回收溶剂后得到粗产品；
6）对所述步骤5）得到的粗产品进行重结晶，用活性炭吸附脱色，蒸馏浓缩，过滤、干燥，得到成品二氯代对二甲苯环二体25.5g，产率为87.1%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.二氯代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、向装有夹套、冷凝管、搅拌装置和温度计的反应器中，在氮气保护条件下分别加入催化剂锌粉及溶剂，加热至90-100℃，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一种；
步骤二、将对二氯苄溶液缓慢滴加到步骤一的反应体系中，滴加完毕后，将反应器升温至105-115℃，继续反应4-8小时；
步骤三、反应结束后，将反应体系冷却至室温，抽滤过滤出催化剂，将滤液浓缩、过滤，得到中间体粗产品，溶剂回收套用；
步骤四、将步骤三中得到的粗产品用活性炭吸附脱色、重结晶、过滤、干燥，得到中间体成品对二甲苯环二体；
步骤五、向装有夹套的反应器中加入所述步骤二得到的中间体、溶剂及催化剂，并向夹套中通盐水冷却，使反应体系的温度保持在20℃左右，然后缓缓通入计量的氯气，氯气通入完毕后，用液碱将反应体系调节至中性，静置分去水层，有机层回收溶剂后得到粗产品；
步骤六、对所述步骤五得到的粗产品进行重结晶，用活性炭吸附脱色，蒸馏浓缩，过滤、干燥，得到成品。
2.根据权利要求1所述的二氯代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于，所述步骤一中的溶剂进一步优选为N,N-二甲基乙酰胺。
3.根据权利要求1所述的二氯代对二甲苯环二体合成方法，其特征在于，所述步骤一中的锌粉与对步骤二中的二氯苄的投料比为1-4:1。
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