一种混合溶剂制备间苯二甲酸二苯酯的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于精细化工技术领域，涉及一种间苯二甲酸二苯酯的制备工艺，具体是采用两种不同的溶剂参与反应，制备间苯二甲酸二苯酯的工艺。
【背景技术】
[0002]间苯二甲酸二苯酯外观为白色结晶，用于有机合成，是PBT (聚苯并噻唑)耐热聚合物的单体之一。用作芳杂环高聚物(如聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等耐高温高聚物)的原料，还可用作聚酰胺类工程塑料的增韧剂和尼龙类树脂的增塑剂。
[0003]采用DAB (四胺基联苯)与间苯二甲酸二苯酯缩聚后纺丝可以制得聚2，2'-间亚苯基-5，5'-双苯并咪唑纤维(英文简称PBI，商业名称Togylen)。它是一种典型的杂环高分子耐热纤维。主要用于要求纤维阻燃、耐高温和无烟、低毒的领域。可用于制作防护服(消防服、防高温工作服、飞行服)和救生用品等，曾经用它制作阿波罗号和空间试验室宇航员的航天服和内衣。还可用作宇宙飞船重返地球时及喷气飞机减速用的降落伞、减速器和热排出气的储存器等。
[0004]近年来随着新材料技术的不断发展，新型高性能合成纤维也在不断的深入研究。间苯二甲酸二苯酯作为合成耐高温合纤PBI的单体之一也越来越受到关注。
[0005]目前国内外合成该物质的主要方法有:1.间苯二甲酸与甲醇酯化而得间苯二甲酸二甲酯，以间苯二甲酸二甲酯为原料，与苯酚在正钛酸丁酯催化下，进行酯交换反应，并进行重结晶，得到间苯二甲酸二苯酯。其缺点是反应过程较长且收率低，操作比较繁琐增加了劳动量；2.采用间苯二甲酸与碳酸二苯酯，在以氧化亚锡为催化剂的条件下，温度250-300°C，反应30分钟至几小时，该方法反应条件苛刻，能耗大且收率低；3.有机酸与苯酚在催化剂A1C13和脱水剂ZnCl2的下，室温下反应7?10h。由于苯酚自身难于酯化，该反应的进行比较困难，转化率较低；4.在相转移催化剂存在条件下，以对苯二甲酰氯(TPC)、间苯二甲酰氯(IPC)、苯酚、氢氧化钠为原料，通过界面反应合成对苯二甲酸二苯酯(DPT)和间苯二甲酸二苯酯(DPI)，但是该方法成本较高，且相转移催化剂无法回收重复利用。
[0006]根据前面的分析，为了解决合成间苯二甲酸二苯酯中反应过程长，反应条件苛刻，收率低，能耗大等问题，需要开发新的合成方法来实现。
[0007]在之前的试验中发现，二氯甲烷对间苯二甲酰氯的溶解性不佳，有部分原料呈现絮状，现改用甲苯作为间苯二甲酰氯的溶剂，苯酚的溶剂为二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种，在5°C至30°C条件下，将间苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酚中进行反应。反应结束后对反应液进行水洗，分液，旋转蒸发蒸馏回收溶剂等步骤，得到间苯二甲酸二苯酯成品。本发明所述间苯二甲酸二苯酯的制备工艺，具有易于操作实现，成品纯度高等优点。
【发明内容】
[0008]本发明提出一种采用混合溶剂制备间苯二甲酸二苯酯的合成方法。
[0009]本发明主要技术方案是采用混合溶剂，用甲苯作为间苯二甲酰氯的溶剂，苯酚的溶剂为二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种，在5°C至30°C条件下，将间苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酸中进行反应。反应结束后对反应液进行水洗，分液，旋转蒸懼回收溶剂等步骤，得到间苯二甲酸二苯酯成品。
[0010]具体地说合成过程如下:
在5°C至30°C条件下，将间苯二甲酰氯溶解在甲苯中作为原料之一，将苯酚溶解在二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种作为另一种原料。采用滴加进料的方式，在烧瓶中进行搅拌反应。反应结束后对反应液进行水洗，分液，用旋转蒸发仪蒸馏回收溶剂等步骤，得到间苯二甲酸二苯酯成品。
[0011]本发明中所配的间苯二甲酰氯的原料浓度在0.4—2.0mol/L ；
本发明中所用溶剂为甲苯及二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种；
间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐的摩尔比在1:3.0—1:2.0之间，维持反应数小时；
本发明所述间苯二甲酸二苯酯的制备工艺中具备易于操作实现，成品产出率高，成品纯度高等优点。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明处理方法加以详细说明。但本专利的保护范围并不受实施例的限制。
[0013]实施例1
在5°C条件下，将间苯二甲酰氯溶解在甲苯中配成0.5mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成lmol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制其进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:2.4,反应持续时间为5小时，反应稳定后取样分析，经高效液相色谱分析，纯度93.20%，收率85.8%。
[0014]实施例2
操作条件同实施例1，在30°C条件下，将间苯二甲酰氯配成lmol/L的溶液，苯酚溶入二氯甲烷配成lmol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制其进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:2.0，反应持续时间为4.5小时，反应稳定后取样分析，经高效液相色谱分析，纯度86%,收率 67.2%ο
[0015]实施例3
操作条件同实施例2，在20°C条件下，将间苯二甲酰氯配成2mol/L的溶液，苯酚溶入三氯甲烷配成2mol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制其进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:2.2，反应持续时间为4.5小时，反应稳定后取样，经高效液相色谱分析，纯度
91.8%，收率 89.7%ο
[0016]实施例4
操作条件同实施例1，在15°C条件下，将间苯二甲酰氯溶解在甲苯中配成lmol/L的溶液，苯酚二氯甲烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制其进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:2.67，反应持续时间为5.5小时，反应结束后取样，经高效液相色谱分析，纯度95.5%,收率85.2%。
[0017]实施例5
操作条件同实施例2，在20°C条件下，将间苯二甲酰氯配成0.4mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制其进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:3.0，反应持续时间为5.5小时，反应稳定后取样分析，经高效液相色谱分析，纯度 91.6%，收率 85.7%ο
[0018]实施例6
操作条件同实施例1，在15°C条件下，将间苯二甲酰氯配成0.4mol/L的溶液，苯酚溶入二氯乙烷配成0.8mol/L的溶液，采用滴加方式进料，控制进料的摩尔比(间苯二甲酰氯:苯酚)为1:2.4，反应持续时间为5.5小时，反应结束后取样，经高效液相色谱分析，纯度
92.0%,收率 84.3%ο
[0019]综合以上的实施例，与现有技术相比，本发明有以下优点:
本发明采用混合溶剂分别溶解间苯二甲酰氯与苯酚，滴加加料的方式进行反应；反应温和且转化率较高；本发明不需要加入任何的催化剂，不存在催化剂的回收再利用问题。
【主权项】
1.一种采用混合溶剂制备间苯二甲酸二苯酯的方法，以间苯二甲酰氯和苯酚为原料，其特征是两种溶剂参与反应，采用滴加加料的方式进行反应制备，苯酚的溶剂为二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种，在5°c至30°C条件下进行反应，合成间苯二甲酸二苯酯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将间苯二甲酰氯溶解在溶剂中作为原料之一，将苯酚溶解在另一种溶剂中作为原料之二，两种原料采用滴加进料的方式，进行反应。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述苯酚的溶剂为二氯乙烷、三氯甲烷或者二氯甲烷中的一种。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述间苯二甲酰氯的溶剂为甲苯。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于参与反应的间苯二甲酰氯与苯酚的摩尔比在1:3.0—1:2.0之间。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于反应结束后对反应液进行水洗，分液，旋转蒸发蒸馏溶剂，得到间苯二甲酸二苯酯成品。7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述原料间苯二甲酰氯的浓度在.0.4—2.0mol/Lo
【专利摘要】本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种采用混合溶剂参与间苯二甲酸二苯酯的合成方法。将苯酚溶解在有机溶剂中，将间苯二甲酰氯溶解在甲苯中，在5℃至30℃条件下，将间苯二甲酰氯的甲苯溶液滴加入苯酚中进行反应。反应结束后对反应液进行水洗，分液，旋转蒸馏回收溶剂等步骤，得到间苯二甲酸二苯酯成品。本发明所述间苯二甲酸二苯酯的制备工艺，具有易于操作实现，成品产出率高，成品纯度高等优点。
【IPC分类】C07C69/83, C07C67/14
【公开号】CN105367417
【申请号】CN201410411083
【发明人】张蓉蓉, 邹宁芬, 张帆
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月20日