專利名稱：一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法。
背景技術(shù)：
間苯二甲酸二苯酯外觀為白色結(jié)晶，用于有機(jī)合成，是PBT (聚苯并噻唑)耐熱聚合物的單體之一。用作芳雜環(huán)高聚物(如聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等耐高溫高聚物)的原料，還可用作聚酰胺類工程塑料的增韌劑和尼龍類樹脂的增塑劑。采用DAB (四胺基聯(lián)苯)與間苯二甲酸二苯酯縮聚后紡絲可以制得聚2，2'-間亞苯基-5，5'-雙苯并咪唑纖維(英文簡(jiǎn)稱PBI，商業(yè)名稱Togylen)。它是一種典型的雜環(huán)高分子耐熱纖維。主要用于要求纖維阻燃、耐高溫和無(wú)煙、低毒的領(lǐng)域?？捎糜谥谱鞣雷o(hù)服 (消防服、防高溫工作服、飛行服)和救生用品等，曾經(jīng)用它制作阿波羅號(hào)和空間試驗(yàn)室宇航員的航天服和內(nèi)衣。還可用作宇宙飛船重返地球時(shí)及噴氣飛機(jī)減速用的降落傘、減速器和熱排出氣的儲(chǔ)存器等。近年來隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展，新型高性能合成纖維也在不斷的深入研究。間苯二甲酸二苯酯作為合成耐高溫合纖PBI的單體之一也越來越受到關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)外合成該物質(zhì)的主要方法有1.間苯二甲酸與甲醇酯化而得間苯二甲酸二甲酯，以間苯二甲酸二甲酯為原料，與苯酚在正鈦酸丁酯催化下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，并進(jìn)行重結(jié)晶，得到間苯二甲酸二苯酯。其缺點(diǎn)是反應(yīng)過程較長(zhǎng)且收率低，操作比較繁瑣增加了勞動(dòng)量；2.采用間苯二甲酸與碳酸二苯酯，在以氧化亞錫為催化劑的條件下，溫度250-3000C，反應(yīng)30分鐘至幾小時(shí)，該方法反應(yīng)條件苛刻，能耗大且收率低；3.有機(jī)酸與苯酚在催化劑AlCl3和脫水劑ZnCl2的下，室溫下反應(yīng)7 10h。由于苯酚自身難于酯化，該反應(yīng)的進(jìn)行比較困難，轉(zhuǎn)化率較低；4.在相轉(zhuǎn)移催化劑存在條件下，以對(duì)苯二甲酰氯(TPC)、間苯二甲酰氯(IPC)、苯酚、氫氧化鈉為原料，通過界面反應(yīng)合成對(duì)苯二甲酸二苯酯(DPT)和間苯二甲酸二苯酯(DPI)，但是該方法成本較高，且相轉(zhuǎn)移催化劑無(wú)法回收重復(fù)利用。根據(jù)前面的分析，為了解決合成間苯二甲酸二苯酯中反應(yīng)過程長(zhǎng)，反應(yīng)條件苛刻，收率低，能耗大等問題，需要開發(fā)新的合成方法來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種間苯二甲酸二苯酯新的合成方法。本發(fā)明主要技術(shù)方案間苯二甲酸二苯酯的合成方法，其特征是采用間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽為原料，二氯乙烷為溶劑，合成間苯二甲酸二苯酯。所述的合成方法，是將間苯二甲酰氯溶解在二氯乙烷中，再加入苯酚的鈉鹽。所述間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽的摩爾比在I :2. 6-1 :2. 0之間，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結(jié)晶，得到間苯二甲酸二苯酯成品。合成方法中，維持反應(yīng)攪拌狀態(tài)，反應(yīng)體系溫度為5°C至30°C，反應(yīng)時(shí)間5-15小時(shí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn) 1)相對(duì)于間苯二甲酸二甲酯做原料，本工藝采用間苯二甲酰氯做原料，反應(yīng)溫和在常溫下即可反應(yīng)，且轉(zhuǎn)化率和收率較高；
2)相對(duì)于碳酸二苯酯做原料，本發(fā)明反應(yīng)過程易操作，反應(yīng)條件溫和，收率高；
3)相對(duì)于有機(jī)酸與苯酚反應(yīng)，本發(fā)明反應(yīng)活性高容易進(jìn)行，轉(zhuǎn)化率高；
4)相對(duì)于界面反應(yīng)合成法，本工藝不需要加入相轉(zhuǎn)移催化劑，沒有催化劑的回收利用問題。5)相對(duì)于以上四種工藝路線，本發(fā)明工藝排放的廢水中有機(jī)物更少，對(duì)環(huán)境的污染更小，更為綠色環(huán)保。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明處理方法加以詳細(xì)說明。實(shí)施例I
在5°C條件下，將0. 05mol的間苯二甲酰氯用IOOml的二氯乙烷溶解，加入反應(yīng)器，再加入0. 13mol的苯酚鈉，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，取樣分析反應(yīng)液中間苯二甲酸二苯酯的含量為95. 66%，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結(jié)晶，得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重14. 9g,純度 99%,收率 93. 7%o實(shí)施例2
操作條件同實(shí)施例1，將0. 0547mol的間苯二甲酰氯用70ml的二氯乙烷溶解，加入反應(yīng)器，再加入0. 121mol的苯酚鈉，攪拌反應(yīng)8小時(shí)，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為95. 12%，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經(jīng)重結(jié)晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重 16. 3g,純度 96. 77%,收率 93. 7%。實(shí)施例3
操作條件同實(shí)施例2，將0. 0507mol的間苯二甲酰氯用70ml的二氯乙烷溶解，加入反應(yīng)器，再加入0. 129mol的苯酚鈉，升溫至30°C，攪拌反應(yīng)5小時(shí)，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為96. 11%，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經(jīng)重結(jié)晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重14. 8g，純度97. 34%，收率83. 75%。實(shí)施例4
操作條件同實(shí)施例1，將0. 0512mol的間苯二甲酰氯用IOOml的二氯乙烷溶解，加入反應(yīng)器，再加入0. 131mol的苯酚鈉，攪拌反應(yīng)15小時(shí)，取樣分析間苯二甲酸二苯酯的含量為97. 21%，對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，未經(jīng)重結(jié)晶得到間苯二甲酸二苯酯成品，成品重 15. Og,純度 99. 53%,收率 92. 02%。綜合以上的實(shí)施例，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明采用間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽反應(yīng)；采用二氯乙烷做溶劑，反應(yīng)溫和且轉(zhuǎn)化率較高；本發(fā)明不需要加入任何的催化劑，不存在催化劑的回收再利用問題。
權(quán)利要求
1.一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法，其特征是采用間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽為原料，二氯乙烷為溶劑，合成間苯二甲酸二苯酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征是將間苯二甲酰氯溶解在二氯乙烷中，再加入苯酚的鈉鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的合成方法，其特征是間苯二甲酰氯與苯酚的鈉鹽的摩爾比在I :2. 6-1 :2. O之間，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結(jié)晶，得到間苯二甲酸二本酷成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征是維持反應(yīng)攪拌狀態(tài)，反應(yīng)體系溫度為5°C至 30。。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成方法，其特征是維持反應(yīng)攪拌狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間5-15小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種間苯二甲酸二苯酯的合成方法。該方法直接采用苯酚的鈉鹽與間苯二甲酰氯反應(yīng)，二氯乙烷為溶劑，在5℃至30℃溫度下維持?jǐn)嚢璺磻?yīng)數(shù)小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行水洗，分液，蒸餾溶劑，重結(jié)晶等步驟，得到間苯二甲酸二苯酯成品。本發(fā)明方法是一種綠色環(huán)保的合成方法，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高收率高，整個(gè)合成工藝操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)C07C67/14GK102643199SQ20121012332
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者張帆, 張蓉蓉, 王培蘭, 鄒寧芬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院