[发明专利]一种高4，4’‑异构体含量双酚F的合成方法

说明书

技术领域

本发明属化工技术领域，涉及一种高4，4’-异构体含量双酚F的合成方法。

背景技术

双酚F，根据羟基在苯环上的不同取代位置，有4，4’-、2，4’-和2，2’-三种异构体。双酚F在用于制备低粘度环氧树脂、聚酯树脂、聚碳树脂等时，所得产品在耐热性、耐湿性、绝缘性、浇铸性能等优于以双酚A为原料制成的同类产品。双酚F三种异构体的分子结构及空间位阻存在差异，其物理化学性质有所不同，其中4，4’-异构体双酚F性能优于2，4’-异构体和2，2’-异构体双酚F，高含量的4，4’-双酚F合成双酚F环氧树脂时，其粘度低，便于固化加工成型。

目前，已报道合成双酚F各种方法中，合成双酚F产物中4，4’-异构体含量(质量百分含量，下同)并不高。专利CN 101440022A报道磷酸催化法合成产物中4，4’-异构体双酚F含量为49.5％，专利CN 103896742A报道以阳离子交换树脂固载离子液体催化合成双酚F，合成产物中4，4’-异构体含量为51％，双酚F质量收率为69％。专利US 43384706报道磷酸催化法合成产物中4，4’-异构体含量为55％，但磷酸法合成双酚F副反应严重，水洗废酸多，且难以重复利用，对设备有一定腐蚀。专利CN 104211580 A报道一种磷钨酸改性金属有机框催化合成双酚F，合成产物中4，4’-异构体含量达74.24％，但双酚F质量收率仅为23.72％。专利CN102491879A、CN103319314A、CN 104447217 A分别将合成双酚产物这4，4’-异构体双酚F含量提高到93.5％、96％和99％，但这三种合成方法均是采用甲苯或二甲苯对合成双酚F产物进行重结晶制得，并且重结晶过程中双酚F损耗较大，其中CN 104447217 A双酚F收率仅为40％。在现有获得较高4，4’-异构体含量的双酚F制备方法中，均包含了反应以后再重结晶分离的提纯工艺，但这并非是合成双酚F的直接反应效果。因此，本发明旨在克服现有苯酚、甲醛催化合成双酚F技术中4，4’-异构体双酚F含量不高的缺陷，提供一种获得高4，4’-异构体双酚F含量并同时获得高双酚F收率的合成方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种获得高4，4’-异构体双酚F含量并同时获得高双酚F收率的合成方法。

1.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

在氮气保护下，将熔融状态下的苯酚置于带搅拌的三口烧瓶中，搅拌，保温，按照与苯酚质量比0.05～0.25∶1的比例加入Amberlyst-36阳离子交换树脂，使树脂在苯酚中充分溶胀30～60分钟，再按照纯甲醛与苯酚的质量比0.01～0.03∶1的比例缓慢加入质量百分数30％～40％的甲醛水溶液，在40℃～48℃范围进行第一阶段搅拌反应40～60分钟，停止反应，过滤反应液，分离出Amberlyst-36阳离子交换树脂，滤液重新加入原三口烧瓶中，升温至60℃～85℃，再按照与苯酚质量比0.05～0.25∶1的比例加入Amberlyst-15阳离子交换树脂，搅拌混合，在60℃～85℃进行第二阶段搅拌反应90～120分钟，结束反应，过滤分离出Amberlyst-15阳离子交换树脂，滤液经减压蒸馏除去水分并回收苯酚后，其浓缩物冷却后即得到高4，4’-异构体含量的双酚F产品，过滤分离出的Amberlyst-36、Amberlyst-15阳离子交换树脂经处理后重复使用；

所述的滤液经减压蒸馏回收苯酚的真空度为0.05～0.2Mpa、蒸馏温度为120℃～180℃、蒸馏冷凝回收苯酚的温度为30℃～60℃；

所述过滤分离出的Amberlyst-36、Amberlyst-15阳离子交换树脂重复使用前的处理方法是：先后用乙醇浸泡1～2小时、超声处理30～60分钟、超纯水洗涤至无色、用质量百分数为5～10％的稀盐酸浸泡2～4小时、用超纯水洗涤至pH值为5～6、过滤、置于40℃～50℃真空干燥箱烘干后，备下次重复使用。

本发明的优势特色与有益效果是：合成双酚F产物中4，4’-异构体含量双酚F质量百分含量达60％以上，同时双酚F质量收率达90％以上，催化剂为商品阳离子交换树脂，易购买与分离回收，并可重复使用，反应温度低，反应时间短，对设备无腐蚀性，适合管式反应器连续化生产，工业应用前景好。

实施效果

本发明的实施效果通过以下实施例与对比实施例予以进一步说明，但本发明的实施效果又不限于以下实施例的结果。