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117344-32-8 / 雙醚芴的制備

概述[1]

雙醚芴為白色粉末狀物質,可溶于甲苯、無水乙醇、丙酮、乙酸乙酯和二氯甲烷等有機溶劑。其是一種高穩定性的新型有機化工原料,主要用于合成耐熱性、透明性優異且具有高折射率聚合物單體(例如環氧樹脂、聚碳酸酯、聚酯、聚醚或多醚等)的原料,而這些高折射率聚合物主要應用于光學透鏡、光學鏡頭、光學薄膜、塑料光纖、光盤基片、耐熱性樹脂或工程塑料等材料中,在全世界需求量很大。目前在韓國、日本、臺灣和美國十分令人關注,發展很快。隨著我國對聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和環氧樹脂等聚合物光學樹脂材料需求的增加,雙醚芴的市場應用前景非常可觀。雙醚芴及其下游產品的合成技術研究與開發在國內也屬于一個新課題,為加大我國功能性高分子材料及其光學膜材料的開發,帶動相關領域的技術發展,加強雙醚芴合成工藝技術的研究與開發對我國國防科技、高新技術領域及社會發展與進步具有重要意義。

雙醚芴的制備

制備[2]

現有日本專利技術中生產雙醚芴的方法有金屬交換型蒙脫石方法(JP2000191577)、固載雜多酸催化合成法(JP2007197368、JP200723016)和濃硫酸催化合成法(JP1998045654)。對于這些技術中的金屬交換型蒙脫石方法,目前市場上出售的蒙脫石催化劑是采用其與金屬氯化物反應制造金屬交換而得的,首先因其不同蒙脫石來源和制備方法不一樣,使其反應性能不一樣,用于催化雙醚芴合成反應產率相對較低,生成的雙醚芴產品提純到高純度和脫色相對較難。其次,為了提高反應產率而使用有β-巰基丙酸等硫醇類作為助催化劑,導致硫殘留于產品中致使產品易受熱變黃,降低其產品的純度和品質。

對于現有技術中的固載雜多酸催化法,反應液中含有大量未反應的苯氧基醇因為沸點高,雙醚芴易溶于其中而形成稠狀液體,也不容易分離提純,會使產品色度和純度降低,能耗增高,并使環境負擔增高,不利于工業化生產。對于現有技術的濃硫酸催化合成法,由于使用大量的濃硫酸,廢水較多,造成環境成本較高;而且使用大量的苯氧基醇造成產品分離提純困難,產品中硫酸根的殘留量也會降低產品的色度和純度,色度穩定性也會降低;要提高產品純度和色度,需要反復多次提純操作,使用大量的有機溶劑重結晶,增加了環境污染和生產成本。

具體方法

向500毫升壓力反應釜中加入35克雙酚芴,加入200毫升無水乙醇,加入用2毫升水溶解2克氫氧化鈉的溶液,安裝好反應釜,通入攪拌冷卻水,開啟攪拌,開啟加熱,升溫至30℃,開始通入11.5g環氧乙烷(每5分鐘通一次),通入時間為30分鐘,通入完之后,升溫至35℃,反應9小時。反應結束之后,將反應液倒入500毫升燒杯中,靜置冷卻析出,然后抽濾,將液體無水乙醇回收,以便下次再用,將固體再用153ml甲苯將固體進行重結晶,加熱至85℃溶解,靜置,從70℃逐漸冷卻到10℃,析出結晶,抽濾;母液濃縮后再結晶;相同操作進行2次;真空烘干,得到39.4克雙醚芴白色固體,產率90.0%,液相色譜表征得到的產品純度98.5%,鉑鈷色度15Hazen左右。

主要參考資料

[1]何軒宇. (2012). 雙胺型芴基苯并噁嗪的合成聚合及性能研究. (Doctoral dissertation, 哈爾濱工程大學).

[2] 張智勇, 關金濤, 李小勇, 徐鵬鵬, & 向陸軍. . 一種由環氧乙烷催化制備雙醚芴的方法.

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