專利名稱：一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙酚苊酮制備領(lǐng)域，特別涉及一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法。
背景技術(shù)：
雙酚苊酮，學(xué)名2，2-雙(4-羥苯基)苊酮，分子式SC16H24O3,分子量為352. 38，熔點(diǎn)為沈8 270°C，白色粉末狀物質(zhì)，可溶于芳烴、乙腈、甲苯、乙醇和二氯甲烷等有機(jī)溶劑。在現(xiàn)代聚合物加工工業(yè)中，雙酚苊酮化合物及其取代衍生物作為重要的單體，被大量用于縮合反應(yīng)中，尤其是用于制備具有高耐熱性、良好的光學(xué)性能、良好的阻燃性能的聚酯、聚醚、聚碳酸酯或多醚等縮聚產(chǎn)品。由此制得的縮聚產(chǎn)品可用作光電性能的感光材料、高性能聚合體材料、抗高溫性能的防輻射材料和熱塑性熱脹樹脂材料等，可應(yīng)用在電子、汽車、軍事、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，滿足生產(chǎn)中反應(yīng)溫度低、操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)率高、成本低、環(huán)境污染小的要求。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，采用濃硫酸作為催化劑，以 β -巰基丙酸為助催化劑，在苯酚作為反應(yīng)物和溶劑與苊醌反應(yīng)完全后，加入苯系溶劑，使產(chǎn)品與苯酚及濃硫酸分層，將過濾得到的固體充分洗滌后，加入重結(jié)晶溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，既得白色雙酚苊酮固體產(chǎn)品，該方法具體步驟如下1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將苯酚和苊醌兩種反應(yīng)物按摩爾比(3 8) 1加入到反應(yīng)器中，加熱攪拌直到苊醌溶解，得到混合液一；2)將β-巰基丙酸加入到混合液一中，攪拌混合均勻，得混合液二，β-巰基丙酸體積與混合液一質(zhì)量比例為(0. 1 1)升100千克；3)將濃度為95-98%的濃硫酸加入到混合液二中，在加入濃硫酸的同時(shí)要攪拌， 在溫度為35 65°C的條件下，反應(yīng)8 15小時(shí)，確認(rèn)轉(zhuǎn)化率100%之后，得混合液三，濃硫酸體積與混合液一質(zhì)量比例為(0. 1 1)升100千克；4)向混合液三中加入苯系溶劑，苯系溶劑體積與混合液三質(zhì)量比例為O 6) 升1千克，析晶，過濾得固體和有機(jī)相；5)將步驟4)得到的固體進(jìn)行水洗，水與固體質(zhì)量比例為(10 50) 1，洗滌后的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶；重結(jié)晶溶劑與固體質(zhì)量比為O 6) 1，然后升溫至60 70°C，再逐漸降溫至5 10°C，得到白色的純度為99. 0%以上的雙酚苊酮產(chǎn)品；6)將步驟4)得到的有機(jī)相先在溫度不高于90°C，壓力不高于0.07兆帕的條件下減壓蒸出苯系溶劑，然后在溫度為105 130°C，壓力不高于0. 09兆帕的條件下，減壓回收苯酚。所述步驟1)中，所述苯酚與苊醌的摩爾比優(yōu)選比例為G 6) 1。
所述步驟2)中β-巰基丙酸體積與混合液一質(zhì)量?jī)?yōu)選比例為(0.3 0.6) 升100千克。所述步驟3)中硫酸體積與混合液一質(zhì)量?jī)?yōu)選比例為(0. 3 0. 6)升100千克， 在1 2小時(shí)內(nèi)緩慢加入，優(yōu)選反應(yīng)溫度為45 55°C，反應(yīng)時(shí)間為10 12小時(shí)。所述步驟4)中苯系溶劑為甲苯、苯和二甲苯的一種。所述步驟5)中重結(jié)晶溶劑為混合溶劑，為甲苯/乙酸乙酯、苯/乙酸乙酯和二甲
苯/乙酸乙酯中的任一種組合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該方法反應(yīng)時(shí)間短、溫度低、摩爾收率高至84%以上、經(jīng)過水洗和重結(jié)晶后，產(chǎn)品純度高達(dá)99.0%以上；除此，反應(yīng)所用的催化劑濃硫酸和助催化劑β -巰基丙酸成本低，并且濃硫酸用量少，苯酚易回收再利用，環(huán)境污染小，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將苯酚37.6g(0.4mol)和苊醌18. 4g(0. lmol)加入到四口瓶中， 反應(yīng)物總質(zhì)量56g，加入β -巰基丙酸0. 2ml (0. 18g)，攪拌混合均勻，加熱到45 55°C， 并在此溫度慢加入濃度為95-98%的濃硫酸0. Iml (0. 2g)，邊攪拌邊反應(yīng)10 12小時(shí)，確認(rèn)轉(zhuǎn)化率100%之后，加入甲苯200ml，冷卻至室溫、減壓過濾析出結(jié)晶，然后用60°C溫水進(jìn)行攪拌洗滌，母液回收苯系溶劑和苯酚，固體用甲苯/乙酸乙酯進(jìn)行重結(jié)晶，得到雙酚苊酮 29. 5g，摩爾收率為84%。實(shí)施例2在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將苯酚37.6g(0.4mol)和苊醌18.4g(0. lmol)加入到四口瓶中，反應(yīng)物總質(zhì)量56g，加入β -巰基丙酸0. 5ml (0. 45g)，攪拌加熱到60°C，并在此溫度慢加入濃度為95-98%的硫酸0. 2ml (0. 4g)，邊攪拌邊進(jìn)行反應(yīng)。確認(rèn)轉(zhuǎn)化率100%之后，確認(rèn)轉(zhuǎn)化率 100%之后，加入二甲苯300ml，冷卻至室溫、減壓過濾析出結(jié)晶，然后用60°C溫水進(jìn)行攪拌洗滌，母液回收苯系溶劑和苯酚。固體用苯/乙酸乙酯進(jìn)行重結(jié)晶，得到雙酚苊酮30. 55g， 摩爾收率為87%。上述實(shí)施例中，洗水與固體質(zhì)量比例為(10 50) 1，洗滌后的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶； 重結(jié)晶溶劑與固體質(zhì)量比為O 6) 1，然后升溫至60 70°C，再逐漸降溫至5 10°C， 得到白色的純度為99.0%以上的雙酚苊酮產(chǎn)品；母液先在溫度不高于90°C，壓力不高于 0. 07兆帕的條件下減壓蒸出苯系溶劑，然后在溫度為105 130°C，壓力不高于0. 09兆帕的條件下，減壓回收苯酚。
權(quán)利要求
1.一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，采用濃硫酸作為催化劑，以β-巰基丙酸為助催化劑，在苯酚作為反應(yīng)物和溶劑與苊醌反應(yīng)完全后，加入苯系溶劑，使產(chǎn)品與苯酚及濃硫酸分層，將過濾得到的固體充分洗滌后，加入重結(jié)晶溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，既得白色雙酚苊酮固體產(chǎn)品，該方法具體步驟如下1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將苯酚和苊醌兩種反應(yīng)物按摩爾比(3 8) 1加入到反應(yīng)器中，加熱攪拌直到苊醌溶解，得到混合液一；2)將β-巰基丙酸加入到混合液一中，攪拌混合均勻，得混合液二，β-巰基丙酸體積與混合液一質(zhì)量比例為(0. 1 1)升100千克；3)將濃度為95-98%的濃硫酸加入到混合液二中，在加入濃硫酸的同時(shí)要攪拌，在溫度為35 65°C的條件下，反應(yīng)8 15小時(shí)，確認(rèn)轉(zhuǎn)化率100%之后，得混合液三，濃硫酸體積與混合液一質(zhì)量比例為(0. 1 1)升100千克；4)向混合液三中加入苯系溶劑，苯系溶劑體積與混合液三質(zhì)量比例為0 6)升1 千克，析晶，過濾得固體和有機(jī)相；5)將步驟4)得到的固體進(jìn)行水洗，水與固體質(zhì)量比例為(10 50) 1，洗滌后的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶；重結(jié)晶溶劑與固體質(zhì)量比為O 6) 1，然后升溫至60 70°C，再逐漸降溫至5 10°C，得到白色的純度為99. 0%以上的雙酚苊酮產(chǎn)品；6)將步驟4)得到的有機(jī)相先在溫度不高于90°C，壓力不高于0.07兆帕的條件下減壓蒸出苯系溶劑，然后在溫度為105 130°C，壓力不高于0. 09兆帕的條件下，減壓回收苯酚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述苯酚與苊醌的摩爾比優(yōu)選比例為G 6) 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，所述步驟2)中β-巰基丙酸體積與混合液一質(zhì)量?jī)?yōu)選比例為(0. 3 0. 6)升100千克。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，所述步驟3)中硫酸體積與混合液一質(zhì)量?jī)?yōu)選比例為(0.3 0. 6)升100千克，在1 2小時(shí)內(nèi)緩慢加入，優(yōu)選反應(yīng)溫度為45 55°C，反應(yīng)時(shí)間為10 12小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，所述步驟4)中苯系溶劑為甲苯、苯和二甲苯的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，所述步驟5)中重結(jié)晶溶劑為混合溶劑，為甲苯/乙酸乙酯、苯/乙酸乙酯和二甲苯/乙酸乙酯中的任一種組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙酚苊酮制備領(lǐng)域，特別涉及一種濃硫酸催化合成雙酚苊酮方法，其特征在于，采用濃硫酸作為催化劑，以β-巰基丙酸為助催化劑，在苯酚作為反應(yīng)物和溶劑與苊醌反應(yīng)完全后，加入苯系溶劑，使產(chǎn)品與苯酚及濃硫酸分層，將過濾得到的固體充分洗滌后，加入重結(jié)晶溶劑進(jìn)行重結(jié)晶，既得白色雙酚苊酮固體產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該方法反應(yīng)時(shí)間短、溫度低、摩爾收率高至84％以上、經(jīng)過水洗和重結(jié)晶后，產(chǎn)品純度高達(dá)99.0％以上；除此，反應(yīng)所用的催化劑濃硫酸和助催化劑β-巰基丙酸成本低，并且濃硫酸用量少，苯酚易回收再利用，環(huán)境污染小，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C49/747GK102391089SQ20111033842
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉佳, 李強(qiáng), 焦彬, 王守凱, 王海洋 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司