[发明专利]一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种间苯二甲酸二苯酯的合成方法。

背景技术

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。

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。

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。

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℃，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ZnC1₂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。

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。

发明内容

本发明提出一种间苯二甲酸二苯酯新的合成方法。

本发明主要技术方案：间苯二甲酸二苯酯的合成方法，其特征是采用间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐为原料，二氯乙烷为溶剂，合成间苯二甲酸二苯酯。

所述的合成方法，是将间苯二甲酰氯溶解在二氯乙烷中，再加入苯酚的钠盐。

所述间苯二甲酰氯与苯酚的钠盐的摩尔比在1：2.6-1：2.0之间，反应结束后对反应液进行水洗，分液，蒸馏溶剂，重结晶，得到间苯二甲酸二苯酯成品。

合成方法中，维持反应搅拌状态,反应体系温度为5℃至30℃，反应时间5-15小时。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

1）相对于间苯二甲酸二甲酯做原料，本工艺采用间苯二甲酰氯做原料，反应温和在常温下即可反应，且转化率和收率较高；

2）相对于碳酸二苯酯做原料，本发明反应过程易操作，反应条件温和，收率高；

3）相对于有机酸与苯酚反应，本发明反应活性高容易进行，转化率高；

4）相对于界面反应合成法，本工艺不需要加入相转移催化剂，没有催化剂的回收利用问题。

5）相对于以上四种工艺路线，本发明工艺排放的废水中有机物更少，对环境的污染更小，更为绿色环保。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明处理方法加以详细说明。

实施例1

在5℃条件下，将0.05mol的间苯二甲酰氯用100ml的二氯乙烷溶解，加入反应器，再加入0.13mol的苯酚钠，搅拌反应12小时，取样分析反应液中间苯二甲酸二苯酯的含量为95.66%，对反应液进行水洗，分液，蒸馏溶剂，重结晶，得到间苯二甲酸二苯酯成品，成品重14.9g，纯度99%，收率93.7%。

实施例2

操作条件同实施例1，将0.0547mol的间苯二甲酰氯用70ml的二氯乙烷溶解，加入反应器，再加入0.121mol的苯酚钠，搅拌反应8小时，取样分析间苯二甲酸二苯酯的含量为95.12%，对反应液进行水洗，分液，蒸馏溶剂，未经重结晶得到间苯二甲酸二苯酯成品，成品重16.3g，纯度96.77%，收率93.7%。

实施例3