[发明专利]一种合成芳香基多硫醇化合物的方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，涉及一种合成芳香基多硫醇化合物的方法，该方法以间苯三酚作为原料，通过和环氧氯丙烷、巯基乙醇反应，然后再经过硫脲盐酸法制备含苯基的芳香基多硫醇化合物，以该芳香基多硫醇化合物合成的聚硫代氨基甲酸酯类化合物具有优异的光学性能，折射率高，低比重和低固化收缩率。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体提供了一种合成芳香基多硫醇化合物的方法。

背景技术

高折光指数光学材料是当今人们日益追求的目标，为了得到超薄的制件，提高其折射率是根本途径，为了提高折射率，就必须引入极化率较大的基团。根据分子设计的原理，苯环具有较大的极化率和小分子体积，具有较高的折射率。此外，分子中引入除氟以外的卤族元素，硫、磷原子、重金属离子等均可提高折射率。

聚硫代氨基甲酸酯类化合物作为广泛应用的光学材料，具有优异的光学性能和机械性能。大部分的聚硫代氨基甲酸酯类化合物采用多硫醇化合物和异氰酸酯化合物反应制得。所以多硫醇化合物的物理性能对所制备的聚硫代氨基甲酸脂类化合物的物理性能有显著影响。

韩国专利No.159447报道了一种含有大量硫(S)原子的多硫醇化合物。然而，由于这些多硫醇化合物不含苯基，因此该硫醇化合物必须要与含苯基的异氰酸酯一起使用，以合成具有高折射率、低比重和低固化收缩率的聚硫代氨基甲酸酯类光学材料。此外，韩国专利No.1074450报道了一种含有苯基的多硫醇化合物。但是，由于该多硫醇化合物中硫含量较小，使得以该多硫醇化合物制备的聚硫代氨基甲酸酯类化合物的折射率较小。

因此，如何获得一种具有高硫含量和苯基的多硫醇化合物填补本领域的空白成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明根据分子设计的原理，提供了一种合成芳香基多硫醇化合物的方法，该方法间苯三酚作为原料，通过和环氧氯丙烷、巯基乙醇反应，然后再经过硫脲盐酸法制备含苯基的芳香基多硫醇化合物，以该芳香基多硫醇化合物合成的聚硫代氨基甲酸酯类化合物具有优异的光学性能，折射率高，低比重和低固化收缩率。

本发明针对现有技术存在上述问题，设计合成了具有高硫含量和苯基的多硫醇化合物，以该芳香基多硫醇化合物制备的聚硫代氨基甲酸酯类化合物具有优异的光学性能，折射率高，低比重和低固化收缩率。

本发明的具体技术方案如下：

一种合成芳香基多硫醇化合物的方法，具体步骤为：

(1)将间苯三酚置于1L的四口烧瓶中，通氮气保护，加入环氧氯丙烷，在催化剂的作用下，温度为20-100℃，反应时间20-40min，生成下列A所示的化合物，其反应过程见式1：

其中，间苯三酚与环氧氯丙烷的摩尔比为1:3-1:3.5，所述的催化剂可以是氢氧化钠、三乙胺、氢氧化钾、三苯基膦中的一种，催化剂用量为环氧氯丙烷摩尔当量的0.5-1.1倍；反应温度优选40-60℃；

(2)将步骤(1)制备的化合物A和巯基乙醇在碱催化剂作用下反应，得到下列B所示的化合物，其反应过程见式2：

其中巯基乙醇用量为化合物A摩尔当量的3-3.3倍；碱催化剂可以是氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、三甲胺、三乙胺中的一种，其中催化剂用量为环氧氯丙烷摩尔当量的0.5-0.8倍；反应温度为40-60℃；反应时间30-50min；

(3)将步骤(2)制备的化合物B与硫脲在酸性条件下回流反应，得到异硫脲盐；回流温度为90-120℃；回流时间6-24h；将得到的异硫脲盐酸盐再经过碱解、酸洗、水洗、旋蒸得到下列C所示的化合物，即芳香基多硫醇化合物，其反应过程见式3：