[发明专利]一种混合溶剂制备间苯二甲酸二苯酯的方法

说明书

技术领域

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

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。

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℃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

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。

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℃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。

具体地说合成过程如下：

在5℃至30℃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。

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

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。

实施例1

在5℃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1mol/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%。