本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域，尤其涉及一種4,4'-二碘代聯(lián)苯的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著能源日益緊缺，太陽能資源利用的問題日益迫切，光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，光伏材料的市場需求日益增長；聯(lián)苯型液晶具有光、化學(xué)穩(wěn)定性好、各向異性、黏度與雙折射等物理常數(shù)可調(diào)等優(yōu)點；4,4'-二碘代聯(lián)苯是合成此類材料的重要中間體之一，他的合成已經(jīng)成為近年來被廣泛關(guān)注的一個領(lǐng)域；傳統(tǒng)合成4,4'-二碘代聯(lián)苯多采用間接碘化法，即對二氨基聯(lián)苯重氮化后與碘化鉀反應(yīng)制備；但是該方法生產(chǎn)的產(chǎn)物復(fù)雜且不易分離，原料二氨基聯(lián)苯強(qiáng)烈致癌，不適合大規(guī)模生產(chǎn)；而直接碘化法在反應(yīng)過程中常由于反應(yīng)不充分，造成產(chǎn)品中夾雜4-碘聯(lián)苯；兩者結(jié)構(gòu)相似，常規(guī)的分離手段難以提純，使得產(chǎn)品的純度大大降低；若通過添加過量碘單質(zhì)的方法制備4,4'-二碘代聯(lián)苯，一是造成原料的浪費，二是反應(yīng)時間較長，一般在2.5-3小時，三是反應(yīng)溫度（100℃-150℃）長期維持在較高的水平造成的能源浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的新型制備方法，一種反應(yīng)完全、反應(yīng)時間短、反應(yīng)溫度低、反應(yīng)效率高且產(chǎn)品外觀好、純度高的4,4'-二碘代聯(lián)苯的制備方法。本發(fā)明是在氧化劑過硫酸銨的作用下，采用聯(lián)苯為原料添加碘單質(zhì)，經(jīng)過復(fù)合催化劑濃鹽酸和濃硫酸混合液催化反應(yīng)，最后重結(jié)晶得到4,4'-二碘代聯(lián)苯。該方法具有操作條件簡單、反應(yīng)溫和、轉(zhuǎn)化率高、安全環(huán)保等優(yōu)點，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

室溫下在反應(yīng)瓶中加入冰醋酸，去離子水和復(fù)合催化劑濃硫酸濃鹽酸混合液，攪拌條件下加入聯(lián)苯、碘和氧化劑過硫酸銨；加熱升溫到75-90℃；保持反應(yīng)1.5小時-2.0小時；降溫、冷卻、過濾，母液回收利用，濾餅水洗后用乙醇重結(jié)晶，得到4,4'-二碘代聯(lián)苯純品。

其中，上述反應(yīng)的機(jī)理如下所示：

上述的復(fù)合催化劑濃硫酸和濃鹽酸混合液中濃硫酸和濃鹽酸的比例為1:0.9-1.1；

上述的復(fù)合催化劑的用量為聯(lián)苯質(zhì)量的0.4-0.6倍；

上述的冰醋酸的用量為聯(lián)苯質(zhì)量的20-30倍；

上述的去離子水的用量為冰醋酸體積的15%-25%；

上述的的聯(lián)苯：碘：氧化劑過硫酸銨的摩爾比為1:1.1-1.2:1.1-1.2。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明采用了復(fù)合催化劑，降低了碘的使用量；在保證反應(yīng)完全的情況下，降低了反應(yīng)所需要提升的溫度，從原本的100℃-150℃降至75℃-90℃，減少了生產(chǎn)能耗，降低了生產(chǎn)成本；縮短了反應(yīng)時間，正常情況下碘化反應(yīng)完全需要2.5-3小時，加入復(fù)合催化劑后通過LC取樣檢測聯(lián)苯完全消耗完僅僅需要2小時，大大縮短了反應(yīng)時間；

2、本發(fā)明獲得的產(chǎn)品純度得到了大大提升，高達(dá)99.8%，收率達(dá)86.5%；

3、本發(fā)明提供的方法操作條件簡單、反應(yīng)溫和、轉(zhuǎn)化率高、安全環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

實施例1

室溫下在反應(yīng)瓶中加入205.8ml冰醋酸，51.5ml去離子水和2.50ml復(fù)合催化劑濃硫酸濃鹽酸混合液（濃硫酸：濃鹽酸=1:0.9），攪拌條件下加入10.79g聯(lián)苯、19.54g碘和17.57g氧化劑過硫酸銨；加熱升溫到75℃；保持反應(yīng)1.6小時；降溫、冷卻、過濾，母液回收利用，濾餅水洗后用乙醇重結(jié)晶，得到4,4'-二碘代聯(lián)苯純品25.10g，產(chǎn)品純度99.8%。

實施例2

室溫下在反應(yīng)瓶中加入257.2ml冰醋酸，64.3ml去離子水和3.1ml復(fù)合催化劑濃硫酸濃鹽酸混合液（濃硫酸：濃鹽酸=1:1），攪拌條件下加入10.79g聯(lián)苯、20.43g碘和18.36g氧化劑過硫酸銨；加熱升溫到80℃；保持反應(yīng)1.8小時；降溫、冷卻、過濾，母液回收利用，濾餅水洗后用乙醇重結(jié)晶，得到4,4'-二碘代聯(lián)苯純品26.78g，產(chǎn)品純度99.8%。

實施例3

室溫下在反應(yīng)瓶中加入308.7ml冰醋酸，77.2ml去離子水和3.8ml復(fù)合催化劑濃硫酸濃鹽酸混合液（濃硫酸：濃鹽酸=1:1.1），攪拌條件下加入10.79g聯(lián)苯、21.32g碘和19.17g氧化劑過硫酸銨；加熱升溫到90℃；保持反應(yīng)2小時；降溫、冷卻、過濾，母液回收利用，濾餅水洗后用乙醇重結(jié)晶，得到4,4'-二碘代聯(lián)苯純品26.62g，產(chǎn)品純度99.8%。

基于上述，本發(fā)明采用了復(fù)合催化劑，降低了碘的使用量；在保證反應(yīng)完全的情況下，降低了反應(yīng)所需要提升的溫度，從原本的100℃-150℃降至75℃-90℃，減少了生產(chǎn)能耗，降低了生產(chǎn)成本；縮短了反應(yīng)時間，正常情況下碘化反應(yīng)完全需要2.5-3小時，加入復(fù)合催化劑后通過LC取樣檢測聯(lián)苯完全消耗完僅僅需要2小時，大大縮短了反應(yīng)時間。

此外，獲得的產(chǎn)品純度得到了大大提升，高達(dá)99.8%，收率達(dá)86.5%。；其方法操作條件簡單、反應(yīng)溫和、轉(zhuǎn)化率高、安全環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。