[发明专利]芴系化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体是涉及芴系化合物的制备方法。

背景技术

芴及其衍生物类材料，主要为刚性平面联苯结构,具有较高的热稳定性和光化学稳定性,表现出许多独特的光电性能及生物活性。如固态芴的荧光量子效率高达60％～80％,带隙能大于2.90eV；分子内具有更大的共轭吸收波长；具有更明显的电致发光、光致发光(磷光和荧光)现象；其2位、7位以及9位碳上易于进行结构修饰引入多种官能团可以改变材料的电子结构，同时又具有很好的可修饰性；另外芴本身是煤焦油的分离产品之一,产量大,价格低廉,原料易得。因此，芴类化合物光电材料、太阳能电池、生物医药等多领域有着广泛应用。

但对杂芴不同位点的修饰，将导致分子有效共轭长度、分子构型、分子轨道能量、分子晶体结构产生较大差异，如将联苯芳环体系引入芴体系，进一步增加共轭单元的数目和种类，有效增大了分子的共轭长度，降低了分子间的π–π堆叠，如双酚芴，其被大量用于缩合反应中,尤其是用于制备具有高耐热性、良好的光学性能、良好的阻燃性能的环氧树脂、聚氨酷、聚碳酸酷、聚酷、聚芳香脂、聚醚或多醚等缩聚产品。如环氧树脂中引入双酚芴这种结构后,由于刚性提高,耐热性比传统双酚A环氧树脂(D G EBA)大大提高。也可用这类物质制备环氧树脂固化剂，如双酚芴二缩水甘油醚(D G EBF)，Schutlz最先制备了双酚芴二缩水甘油醚(D G EBF)并发现此树脂用苯六酸三配或二(4一氨苯基)矾(DDM)固化后,生成热氧化非常稳定的材料。

目前，制备双酚芴的生产方法主要是硫酸法。这种方法用96％一98％的硫酸作为缩合反应催化剂,按苯酚:芴酮:硫酸(摩尔比)4:1:0.5的配料比,先将苯酚、芴酮投放入反应釜中,搅拌保持反应温度在30℃以下,然后逐滴加入硫酸,保持温度在30—70℃,再加入适量疏基丙酸为助催剂合成双酚芴的方法。这种方法操作方便,但在制备过程中一是使用浓硫酸会污染环境；二是如果苯酚含量过多时，容易剩余苯酚，需要进行另行回收；如果苯酚含量不足则容易产生副产物单酚体，其结构式为：

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出芴系化合物的制备方法，通过改变催化剂，达到提高反应产物的产率和保护环境的目的。

为解决上述技术问题，本发明提出芴系化合物的制备方法，采用9‐芴酮与酚类化合物在杂多酸为催化剂的条件下制备得到芴系化合物，所述芴系化合物具备如下结构式，

式中Ar为

作为本发明的优选技术方案，所述9‐芴酮、酚类化合物和杂多酸的用量分别为m摩尔的9‐芴酮、n摩尔的酚类化合物和k摩尔的杂多酸，其中m:n:k为1：(2～6)：(0.1～0.7)。

作为本发明更进一步的优选技术方案，所述9‐芴酮、酚类化合物和杂多酸的用量优选为m:n:k为1：3：0.5。

作为本发明更进一步的优选技术方案，所述杂多酸为磷钒酸、锗钒酸、砷钒酸、磷铌酸、锗铌酸、硅钼酸、硅钨酸、磷钼酸、钛钼酸、锗钼酸、砷钼酸、锡钼酸、磷钨酸、锗钨酸、锡钨酸、磷钼钒酸、磷钨钒酸、锗钨钒酸、磷钼钨钒酸、锗钼钨钒酸、磷钼钨酸或磷钼铌酸。

作为本发明更优选的技术方案，所述杂多酸优选为磷钨酸、硅钨酸、磷钼钒酸、磷钨钒酸或磷钼钨钒酸。

作为本发明更进一步的优选技术方案，所述酚类化合物为苯酚、邻苯二酚、邻甲酚、苯氧乙醇、苯基邻苯酚或2‐萘酚。

作为本发明更进一步的优选技术方案，反应是在有机溶剂甲苯或二甲苯中进行，有机溶剂的摩尔用量为9‐芴酮的摩尔用量的7～16倍。

作为本发明更进一步的优选技术方案，反应是在70℃～120℃的温度范围内进行的，反应时间为2h。

作为本发明更进一步的优选技术方案，还包括对反应后的产物在30℃～40℃的温度范围内用丙酮清洗，并烘干。

本发明的有益效果

采用杂多酸代替浓硫酸为催化剂有着如下优点：(1)、浓硫酸具有强氧化性，易对反应物酚类进行氧化，使副产异构体增加，降低收率，而使用杂多酸就没有这种副作用，更优选为磷钨酸；(2)、硫酸在反应后需用大量水洗涤或用碱中和再水洗，后处理麻烦，废水量大，而“磷钨酸”易溶于水，用量少，反应后用少量水就可除去；(3)、用浓硫酸作催化剂反应剧烈，升温快，不易控制，物料容易结块，而用“磷钨酸”为催化剂，用量少，反应平稳，物料流动性好，反应收率高，副产少。

附图说明

附图1本发明所制备得到芴系化合物的色谱图。

具体实施方式