[发明专利]将傅克法制备芳基均三嗪类紫外光吸收剂中的催化剂再循环利用的方法

说明书

本发明公开了将傅克法制备芳基均三嗪类紫外光吸收剂中的催化剂再循环利用的方法，包括以氯苯为溶剂，将三聚氯氰与芳烃在催化剂三氯化铝的催化作用下进行傅克反应得到含有芳基均三嗪类紫外光吸收剂中间体产品的反应液；向反应液中加入四氯铝酸盐离子液体为萃取剂，将芳基均三嗪类紫外光吸收剂中间体与三氯化铝或四氯铝酸盐离子分离，萃取分离得到的三氯化铝或四氯铝酸盐离子再循环分别用于傅克法制备芳基均三嗪类紫外光吸收剂的催化剂或萃取剂。本发明采用四氯铝酸盐离子液体为萃取剂将中间体产品与催化剂三氯化铝相分离，使傅克法中的催化剂三氯化铝能够回收循环使用，在不降低产品收率的情况下，消除了含三氯化铝废水，显著提高了清洁生产程度。

技术领域

本发明涉及傅克法制备芳基均三嗪类紫外光吸收剂中间体的方法，尤其涉及循环利用傅克法制备芳基均三嗪类紫外光吸收剂中间体中的催化剂三氯化铝的方法，属于芳基均三嗪类紫外光吸收剂的合成领域。

背景技术

芳基均三嗪类紫外吸收剂是一类重要的精细化工产品，作为添加剂广泛用于塑料、涂料、合成纤维等有机高分子材料，可显著减缓这些材料因光、热、空气氧化等因素导致的老化。在众多的芳基均三嗪类紫外吸收剂中，以UV-1164和UV-1577(结构式见图1)为代表的2,4-二芳基-6-(1-间二酚基)均三嗪衍生的紫外线吸收剂不仅具有挥发性低，吸收效率高，吸收能力强，耐高温性能好，色泽较低等特点，而且与各种聚烯烃、聚酯和工程塑料等聚合物及其它添加剂相容性好，在光稳定剂市场中占有主导地位。

UV-1164和UV-1577生产的关键单元是合成2,4-二芳基-6-(1-间二酚基)均三嗪中间体。文献公开的2,4-二芳基-6-(1-间二酚基)均三嗪的合成方法有通过构建三嗪结构的芳基脒为原料的成环法(US5705643和US5478935)、芳基格氏试剂或芳基硼试剂等金属有机试剂与三聚氯氰反应的亲核取代法(US5438138，WO20111019156,CN102918134)再与间二酚进行傅克反应以及芳烃与三聚氯氰在三氯化铝催化下进行两步傅克反应的傅克法。其中，成环法原料芳基脒价格昂贵，成本高，只能用于一些价格高的新产品；芳基格氏试剂法可以减少一半的三氯化铝使用量，但是格氏试剂不仅价格较高，而且对水和空气敏感，对生产设备和操作条件要求高；芳基硼试剂及催化剂价格昂贵，在工业生产中实际应用价值不大；

因此，目前工业生产UV-1164和UV-1577采用的工艺技术主要两步傅克反应构成的傅克法：即由廉价易得的苯或间二甲苯与三聚氯氰在2-3倍过量的三氯化铝促进下进行傅克取代，得到一氯二芳基均三嗪中间体，分离纯化后与间二酚在2-3倍量三氯化铝促进下进行二次傅克反应得到2,4-二芳基-6-(1-间二酚基)-1,3,5-三嗪。与成环法和金属有机试剂法路线相比，傅克反应路线工艺技术成熟，成本低，但是由于两次使用过量的三氯化铝(总4-6倍量)，而且难以回收利用，三废多，处理成本高，排放污染严重。

为了减少三聚氯氰与芳烃进行两次傅克反应得到2,4-二芳基-6-(1-间二酚基)-1,3,5-三嗪使用三氯化铝的量(4-6倍)，美国专利(US5726310)公开了将两步傅克反应一锅法进行的工艺技术(图2)，该专利技术可以使三氯化铝用量减少一半，但是该专利技术由于不分离第一次傅克反应的产物直接进行第二次傅克反应，要求第一次傅克反应的选择性必须很高，否则两次傅克反应后副产物多，分离困难，不仅排放的其他废物增加，而且目标产品收率低，成本高。因此该工艺只适用于UV1164中间体2,4-二(间二甲苯基)-6-(1-间二酚基)-1,3,5-三嗪的工业生产，而且仍然需要使用2-3倍量三氯化铝，导致大量三废排放。中国专利(CN 103896756)还公开了一种循环使用苯与苯酐进行傅克酰化反应制备邻苯甲酰苯甲酸中四氯铝酸盐离子液体催化剂的方法。但是由于三聚氯氰在与苯或二甲苯的傅克反应中的活性比酸酐和酰氯等试剂低很多，即使是使用三氯化铝本身作为催化剂反应也进行的缓慢。