[发明专利]一种双酚S的制备方法

说明书

本发明涉及化工材料领域，具体涉及一种双酚S的制备方法。通过对溶剂和催化剂的筛选，获得了经济性好、粗纯度和粗产率高的双酚S的制备方法。

技术领域

本申请涉及化工材料领域，具体涉及一种双酚S的制备工艺。

背景技术

双酚S，化学名为4，4'-二羟基二苯砜(简写为BPS)，是化工材料领域中常用的化工原料，其可以用于各种聚醚、聚酯的制备，例如它是超滤膜、燃料电池膜制备过程中常见的原料。双酚S的制备工艺经历了多种改良，一种制备工艺为在碱性条件下通过水解二氯二苯砜制备得到，但是该工艺的起始原料并非化工领域中的常见原料，导致工艺经济型差；另外一种制备工艺为合成二羟基二苯S醚，然后再氧化制备双酚S，但是该工艺步骤稍多，生产成本较高；目前最常用的制备工艺为苯酚和浓硫酸一锅反应制备，其相对于前两种工艺优势突出，主要体现在(1)原料经济易得；(2)制备工艺简单，适宜大规模生产。但是其在产率、纯度方面均存在一定的劣势。

发明人通过梳理目前双酚S的第三种制备工艺时发现，为了解决上述产率和纯度的问题，研究人员的关注重点主要有以下几个方面，(1)催化剂的开发，合适的催化剂可抑制副产物2,4'-BPS的产生，进而提高产率和纯度。(2)反应溶剂的优选，通过优选特定的溶剂，其可以将产物水夹带出去，而且理想的溶剂应当是对副产物的溶解度大，对产物的溶解度小，进而可在反应过程中析出产品而保留杂质；(3)优化反应参数，如温度和时间，以期通过热力学平衡控制反应向主反应方向倾斜；(4)寻找更优的纯化方式来提高收率和纯度。

目前现有技术中代表性工艺简述如下：专利US4820831A报道了采用间苯二磺酸、4-氯苯磺酸、1，2-二氯苯-4-磺酸为催化剂、氯苯为溶剂，产率为95.70％-96.6％，纯度为97.90％-98.10％，但是该工艺其制备工艺稍显繁琐，反应之间较长。专利CN1508127A采用芳香族二磺酸(未指明具体种类)为催化剂、1,2,4三氯苯为溶剂，制备过程中通入氮气进行置换，并最后滴加硫酸，反应温度稍高，反应完毕后直接通过甲醇水溶液回流，冷却析晶，经过该粗纯化步骤后得到纯度≥99％，最后采用自来水溶解，活性炭吸附，最终纯度为99.99％，收率可达90％，该工艺整体收率偏低。CN1684943A采用均三甲苯作为溶剂，未采用催化剂，获得的粗产品的纯度为92.5％，反应完成后通过加入等反应量的苯酚来进行析晶，纯化后产品纯度为99.5％，收率为83％，苯酚用量大；杨玉秋采用1,5-萘二磺酸为催化剂，均三甲苯为溶剂，制备的BPS粗品收率为96.24％，纯度94.34％；张天永采用均三甲苯为溶剂，2,6萘二磺酸为催化剂，粗收率可达到99％，粗纯度为96.69％。此外，吴美芳研究了在不额外加入溶剂的条件下，通过稀土、ND96、聚磷酸、白土分别作为催化剂之后所得物质的产率和收率，其中在最优催化剂ND96存在的前提下，通过乙醇和水分别重结晶之后，获得的纯度为99％，收率为90％。也有人研究选用硼酸酐、活性炭作为催化剂来提升收率或纯度。

通过以上调研可知，目前催化剂、溶剂均有了一定的探索，催化剂主要采用的是磺酸类催化剂，如间苯二磺酸、4-氯苯磺酸、1，2-二氯苯-4-磺酸、1,5-萘二磺酸、2,6萘二磺酸等，当然也有非常规催化剂如稀土、白土、聚磷酸等；溶剂主要有均三甲苯、氯苯、1,2,4三氯苯、对氯甲苯等。然而仔细分析上述文献可知，各个文献的具体制备工艺各异，如是否采用氮气置换、反应温度、反应时间、后处理方式等均存在个体差异性，且其选定的催化剂和溶剂是往往为特定组合，并未进行广泛尝试。而不同的催化剂和溶剂的组合其实所达到的效果未必相同。基于此，发明人拟按照方法学的逻辑研究常用催化剂和溶剂的不同组合，以期获得最优粗产率和粗纯度的组合。结果发现当特定催化剂和特定溶剂配合使用时，可达到产率、纯度、经济性的平衡。从而完成了本发明。

发明内容