專(zhuān)利名稱(chēng):對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法。
背景技術(shù):
聚對(duì)二甲苯(Poly-p-xylene)是一種堅(jiān)韌、透明,具有優(yōu)異電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕性能和可均勻涂敷的特種高分子涂層材料,其商品名是Parylene(派拉林),已廣泛應(yīng)用于電子電路組件、微電子集成電路、傳感器、生物醫(yī)用電子等領(lǐng)域,是電子高科技產(chǎn)業(yè)理想配套材料,亦是新型片式電容器必備材料。聚對(duì)二甲苯是由對(duì)二甲苯環(huán)二聚體在真空下熱解并氣相沉積聚合制備而成的。所以單體對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的合成對(duì)聚對(duì)二甲苯的制備及應(yīng)用具有重要的作用。目前,文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的生產(chǎn)方法主要有熱解法、二硫雜CP脫硫法、霍夫曼消除反應(yīng)法等。其中,對(duì)二甲苯熱解法如反應(yīng)式1所示,把對(duì)二甲苯在900~950℃下經(jīng)常壓熱解,然后把熱解氣體驟冷到二甲苯溶劑中,得到對(duì)二甲苯環(huán)二聚體(US 3149175)。該種方法具有原料簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),但是其工藝條件較苛刻,反應(yīng)條件較高(900-950℃),能耗較大,且收率較低(10%),因此使得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的成本很高,限制了其應(yīng)用推廣。二硫雜CP脫硫法收率高,但是反應(yīng)復(fù)雜,工藝步驟多,很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
較為常用的為Hofmann消除法,如反應(yīng)式2所示,一般從對(duì)甲基芐氯與三甲胺反應(yīng)制備季銨鹽,該季銨鹽在堿液中加熱消去并通過(guò)單體的二聚得到對(duì)二甲苯環(huán)二聚體。由于該合成方法具有對(duì)原料要求簡(jiǎn)單、步驟少、生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。因此,國(guó)外很多研究者都致力于此種方法研究與改進(jìn)上。如美國(guó)專(zhuān)利US 4853488所述,季銨鹽在35%(質(zhì)量)NaOH水溶液中反應(yīng),對(duì)氨基苯酚為催化劑,收率為4.36%,收率較低。美國(guó)專(zhuān)利US 4532369對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn),季銨堿水溶液與NaOH 47%(質(zhì)量)水溶液,二甲亞砜(DMSO)為促進(jìn)劑,甲苯為溶劑,40小時(shí)收率可達(dá)到70%(質(zhì)量),雖然收率較高,但是溶劑用量較大,溶劑二甲亞砜(DMSO)較難回收,反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致反應(yīng)耗能過(guò)大,成本提高。另外,美國(guó)專(zhuān)利US 4675462、US4734533、US 4795838和US 4769505均對(duì)該反應(yīng)做了一些優(yōu)化,但產(chǎn)率都較低,很難超過(guò)75%。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,切實(shí)需要開(kāi)發(fā)新的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體合成工藝以便簡(jiǎn)化工序過(guò)程、降低生產(chǎn)成本并用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、可用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法。其核心內(nèi)容為采用聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(PTC)替代難以回收的二甲亞砜(DMSO)、冠醚或聚醚等促進(jìn)劑,聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑經(jīng)簡(jiǎn)單處理后可有效回收重復(fù)使用。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,顯著降低了反應(yīng)溶劑的用量,最終產(chǎn)品對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的收率大大提高,顯著降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明所提供的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法如反應(yīng)式3所示,技術(shù)方案如下 對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征是在氮?dú)獗Wo(hù)下,在聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑、堿水溶液和芳烴存在條件下,以對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺為原料,加熱至80~120℃,劇烈攪拌下反應(yīng),然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體。
在對(duì)原料加熱時(shí)緩慢升溫,升溫時(shí)間為1小時(shí),保溫繼續(xù)反應(yīng)8~16小時(shí)。
所述對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的制備,是在室溫條件下,將對(duì)甲基氯芐加入反應(yīng)器中,加熱至40~60℃,緩慢滴加三甲胺水溶液,滴加完畢后反應(yīng)2~5小時(shí),降溫冷卻所得對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺水溶液直接用于霍夫曼消去反應(yīng)。
向有機(jī)相母液中加入石油醚,使得聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑以沉淀形式析出,通過(guò)過(guò)濾回收,濾餅用稀鹽酸洗滌、干燥后循環(huán)使用。
上述技術(shù)方案中,所述的三甲胺水溶液濃度為33%,三甲胺與對(duì)甲基芐氯的摩爾比為2∶1~1.05∶1,優(yōu)選1.2∶1~1.1∶1。
上述技術(shù)方案中,所述的芳烴為苯、甲苯或二甲苯中的一種或幾種。溶劑用量相對(duì)于對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺,質(zhì)量比為1∶1~20∶1,優(yōu)選3∶1~10∶1。
上述技術(shù)方案中,聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(含硫量)與對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺摩爾比為0.01∶1~0.5∶1,優(yōu)選0.05∶1~0.2∶1。
所述聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑是亞砜聚合物,化學(xué)式見(jiàn)化學(xué)式4,其中m/n為0.3~2/1。
(4)亞砜聚合物 所述堿是堿金屬氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、堿金屬碳酸氫鹽或上述堿的水溶液,如30~70%(w/w)的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液。堿與對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的摩爾比為2∶1~10∶1,優(yōu)選3∶1~6∶1。
所述原料對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺為對(duì)甲基芐氯與三甲胺水溶液反應(yīng)制備的粗產(chǎn)品,未經(jīng)過(guò)中間處理。
上述技術(shù)方案中,可將聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑回收干燥后重復(fù)使用,無(wú)需進(jìn)行其它處理,聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑可回收使用5次以上。
本發(fā)明關(guān)于對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法具有如下優(yōu)點(diǎn) 一、溶劑用量少,生產(chǎn)成本低。與現(xiàn)有霍夫曼消去反應(yīng)相比,溶劑用量大為減少,僅為現(xiàn)有方法的三分之一左右,而且不需再額外添加DMSO、聚醚等其它難以回收的溶劑,芳烴溶劑可在反應(yīng)后經(jīng)蒸餾后回收使用。
二、該方法具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于現(xiàn)有方法,反應(yīng)時(shí)間大大縮短,能耗較低,有利于工業(yè)生產(chǎn)。
三、該反應(yīng)通過(guò)加入聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑使得產(chǎn)率明顯提高。相轉(zhuǎn)移催化劑的加入,有效抑制了副產(chǎn)品對(duì)二甲苯多聚體的生成。聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑價(jià)格低廉,易于回收使用,且回收使用次數(shù)達(dá)5次時(shí),催化能力并無(wú)明顯降低。
四、中間體對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺無(wú)需額外的純化可直接用于下一步反應(yīng),且最終產(chǎn)品分離純化過(guò)程容易,僅需趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。本方法兩步總收率為80%以上,產(chǎn)品純度高達(dá)99.9%,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
下面具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例,但是本發(fā)明的權(quán)利范圍沒(méi)有限定于此。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 本實(shí)施例中對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)室溫條件下,向裝有攪拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中加入50g對(duì)甲基氯芐,加熱至45℃,并向上述反應(yīng)瓶中緩慢滴加72g含量為33%的三甲胺水溶液,控制滴加速度維持內(nèi)溫45℃左右,滴加完畢,保溫45℃,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-5小時(shí),GC檢測(cè)至原料對(duì)甲基氯芐完全消失,停止反應(yīng)。降溫冷卻所得對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺水溶液,無(wú)需進(jìn)一步后處理,直接用于霍夫曼消去反應(yīng)。
以下實(shí)施例中使用的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺不限于按照本實(shí)施例方法制得。
實(shí)施例2 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液122g,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如
圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體31.6g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為85%,純度為99.9%。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例3 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鉀水溶液201g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體31.2g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為84%,純度為99.9%。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例4 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、對(duì)二甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至120℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體29.7g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為80%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例5 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液90g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體23.3g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為63%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例6 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入30%的氫氧化鈉水溶液240g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體21g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為57%,純度為99.9%。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例7 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)16小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體32.9g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為89%,純度為99.9%。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例8 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)5g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體22.3g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為60%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例9 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)20g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體33g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為89%,純度為99.9%。母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例10 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/2)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體27.8g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為75%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例11 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.25L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體14.1g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為38%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例12 本實(shí)施例中對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方式通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入實(shí)施例1中制備的對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.7L和聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑(如圖1所示,m/n為1/1)10g,緩慢升溫至85℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體32.2g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為87%,純度為99.9%。有機(jī)相母液加入石油醚,析出聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑沉淀,用稀鹽酸洗滌后回收使用。
實(shí)施例13-17 重復(fù)實(shí)施例2,其中,聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑為回收后重復(fù)使用。其中聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑的回收使用次數(shù)、相應(yīng)產(chǎn)率、純度如表1所示。
表一、聚合物催化劑的回收使用情況 對(duì)照例 (A)、對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的制備 室溫條件下,向裝有攪拌器、滴液漏斗和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中加入50g對(duì)甲基氯芐,加熱至45℃,并向上述反應(yīng)瓶中緩慢滴加72g含量為33%的三甲胺水溶液,控制滴加速度維持內(nèi)溫45℃左右,滴加完畢,保溫45℃,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-5小時(shí),GC檢測(cè)至原料對(duì)甲基氯芐完全消失,停止反應(yīng)。降溫冷卻所得對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺水溶液,無(wú)需進(jìn)一步后處理,直接用于霍夫曼消去反應(yīng)。
(B)、對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備 向裝有攪拌器和滴液漏斗的反應(yīng)瓶中加入上述對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺溶液,在室溫條件下,加入50%的氫氧化鈉水溶液144g、甲苯0.5L,緩慢升溫至90℃,保溫繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí),停止反應(yīng)。趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體3.3g,總產(chǎn)率以對(duì)甲基氯芐為基準(zhǔn)計(jì)算為9%,純度為99.9%。
權(quán)利要求
1.對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征是在氮?dú)獗Wo(hù)下,在聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑、堿水溶液和芳烴存在條件下,以對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺為原料,加熱至80~120℃,劇烈攪拌下反應(yīng),然后趁熱過(guò)濾除去不溶物,分液,有機(jī)相濃縮、結(jié)晶、抽濾、干燥得對(duì)二甲苯環(huán)二聚體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于在對(duì)原料加熱時(shí)緩慢升溫,升溫時(shí)間為1小時(shí),保溫繼續(xù)反應(yīng)8~16小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于所述對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的制備,是在室溫條件下,將對(duì)甲基氯芐加入反應(yīng)器中,加熱至40~60℃,緩慢滴加三甲胺水溶液,滴加完畢后反應(yīng)2~5小時(shí),降溫冷卻所得對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺水溶液直接用于霍夫曼消去反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于向有機(jī)相母液中加入石油醚,使得聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑以沉淀形式析出,通過(guò)過(guò)濾回收,濾餅用稀鹽酸洗滌、干燥后循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于所述的三甲胺與對(duì)甲基芐氯的摩爾比為2∶1~1.05∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于所述的芳烴為苯、甲苯或二甲苯中的一種或幾種的組合,溶劑用量相對(duì)于對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺,質(zhì)量比為1∶1~20∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于所述聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑是亞砜聚合物,亞砜聚合物的化學(xué)式為
其中m/n為0.3~2/1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑按含硫量與對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺摩爾比為0.01∶1~0.5∶1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于所述堿水溶液是30~70%(w/w)的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液,堿與對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺的摩爾比為2∶1~10∶1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法,其特征在于將聚合物相轉(zhuǎn)移催化劑回收干燥后重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可用于工業(yè)化生產(chǎn)的對(duì)二甲苯環(huán)二聚體的制備方法。解決現(xiàn)有方法存在產(chǎn)品收率低、溶劑用量大、副產(chǎn)物多、操作繁瑣等問(wèn)題。本發(fā)明以對(duì)甲基芐氯為原料,在溫和條件下,通過(guò)滴加三甲胺水溶液制備對(duì)甲基芐基三甲基氯化胺;直接將所得銨鹽反應(yīng)液加入含有相轉(zhuǎn)移催化劑、堿、非質(zhì)子有機(jī)溶劑和水的體系中,加熱反應(yīng)一定時(shí)間后,高收率的得到產(chǎn)品對(duì)二甲苯環(huán)二聚體。本方法相轉(zhuǎn)移催化劑可回收使用5次以上,收率均達(dá)80%以上,產(chǎn)品純度高達(dá)99.9%,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,生產(chǎn)成本低,易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C13/70GK101811925SQ20101015348
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者朱良波, 吳嘉隆, 唐小斗 申請(qǐng)人:中藍(lán)晨光化工研究院有限公司