一种对二甲苯环二体的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种精细化学品的制备方法，尤其涉及 一种对二甲苯环二体的制备方法。 技术背景
[0002] 聚对二甲苯是一种坚韧、透明的特种高分子涂层材料，具有优异电绝缘性能、耐化 学腐蚀性能和可均匀涂覆的特点，商品名ParyleneN(派瑞林)，该聚合物能在任何固体表 面(包括锐角、裂隙和内孔表面）均匀的形成膜，在电子电路组建、微电子集成电路、传感器、 生物医用电子等领域得到了广泛应用。因此研究其单体对二甲苯环二体对聚对二甲苯的制 备有重要作用。
[0003] 目前常用的制备对二甲苯环二体的方法是热解法和Hofmann消除法，其中热解法 成本高、收率低；Hofmann消除法虽然收率有所提高(不过70%而已)，但是存在步骤繁琐、常 用相转移催化剂易挥发、有机溶剂用量大，反应时间长、成本高等系列问题。因此，急需开发 一种收率高、反应速度快、操作简便的合成对二甲苯环二体的新方法。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术工艺存在的弊端，本发明目的是提供一种收率高、反应速度快、操 作简便、有机溶剂用量少的对二甲苯环二体的制备方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明以对甲基苄基三甲基氯化铵为原料，采用微波法制备得 到对二甲苯环二体，具体技术方案如下： 一种对二甲苯环二体的制备方法，它通过以下步骤实现：室温下，将对甲基苄基三甲 基氯化铵配置成30%的水溶液，然后加入相转移催化剂后得到对甲基苄基三甲基氯化铵 和相转移催化剂的混合溶液待用；在反应瓶中依次加入碱、甲苯、阻聚剂，搅拌均匀后升温 至85°C~90°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的混合溶液， 0. 5~lh滴加完毕，然后在195W微波照射下回流反应25~30min，经水浴降温至室温、过滤，回 收甲苯，精制后得对二甲苯环二体产品，所述的反应涉及的反应方程式如下：
[0006] 所述的相转移催化剂为PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000中的一种或任 一两种的混合物，优选任一两种的混合物。
[0007] 所述的阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二醌中的一种。
[0008] 所述的碱为NaOH、K0H中的一种，所述的碱、甲苯、阻聚剂、相转移催化剂、对甲基 苄基三甲基氯化铵质量比为0. 5~3 :4~10 :0. 05~0. 2 :0. 1~0. 3 :1 ;其中，所述的碱以碱水溶 液的形式加入，所述的碱水溶液浓度为40%~50°/〇。
[0009] 相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：（1)采用在微波辐射代替传统加热 方式，操作方便，反应速度快，溶剂用量少；（2)传统使用的二甲基亚砜相转移催化剂为可 燃液体，且易挥发具有刺激性气味，聚乙二醇相转移催化剂稳定性好、无毒无害，兼具增容 作用和相转移催化作用，有利于形成均相反应体系，从而有利于反应产率的提高，具有较好 的应用价值。总之，本发明在现有对二甲苯环二体的制备方法的基础上，对其合成条件及工 艺进行了进一步的研究和改进，使反应操作简便、催化效果好，溶剂用量少，反应速率和产 品收率都大大提尚。
【具体实施方式】
[0010] 以下通过几个优选实施例对本发明合成方法作进一步详细说明，但本发明的保护 范围并不局限于此。
[0011] 实施例1 室温下，将6g的对甲基苄基三甲基氯化铵配置成30%水溶液，然后加入2gPEG200相转 移催化剂后搅拌均匀后得到对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的混合溶液待用；在 反应瓶中依次加入质量分数为40%的NaOH水溶液8g、甲苯80g、对甲氧基苯酚lg，搅拌均匀 后升温至85°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的混合溶液， 35min滴加完毕；然后在195W微波照射下回流反应25min，水浴降温至室温后过滤得粗品A 待用，母液静置分层蒸馏回收甲苯得粗品B待用，最后将粗品A粗品B合并后经精制、干燥 后得到对二甲苯环二体产品2. 69g(收率86%，纯度：99.7%)。
[0012] 实施例2 室温下，将13. 5g的对甲基苄基三甲基氯化铵配置成30%水溶液，然后加入4gPEG400、 2. 75gPEG800相转移催化剂后搅拌均匀后得到对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的 混合溶液待用；在反应瓶中依次加入质量分数为50%的K0H水溶液45g、甲苯225g、对甲氧 基苯酚3. 6g，搅拌均匀后升温至90°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转 移催化剂的混合溶液，40min滴加完毕；然后在195W微波照射下回流反应25min，水浴降温 至室温后过滤得到粗品A待用，母液静置分层蒸馏回收甲苯后得粗品B待用，最后将粗品A 粗品B合并后经精制、干燥后得到对二甲苯环二体产品6.18g(收率：87. 89%，纯度：99.8%)。
[0013] 实施例3 室温下，将18g的对甲基苄基三甲基氯化铵配置成30%水溶液，然后加入7gPEG600、 5gPEG1000相转移催化剂后搅拌均匀后得到对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的混 合溶液待用；在反应瓶中依次加入质量分数为50%的NaOH水溶液60g、甲苯480g、对苯二醌 5. 4g，搅拌均匀后升温至85°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化 剂的混合溶液，50min滴加完毕；然后在195W微波照射下回流反应25min，水浴降温至室温 后过滤得到粗品A待用，母液静置分层蒸馏回收甲苯后得粗品B待用，最后将粗品A粗品B 合并后经精制、干燥后得到对二甲苯环二体产品8. 54g(收率：91%，99. 9%)。
[0014] 实施例4 室温下，将45g的对甲基苄基三甲基氯化铵配置成30%水溶液，然后加入20gPEG200、 25gPEG800相转移催化剂后搅拌均匀后得到对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的混 合溶液待用；在反应瓶中依次加入质量分数为50%的KOH水溶液225g、甲苯1500g、对苯二 醌15g，搅拌均匀后升温至85°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催 化剂的混合溶液，55min滴加完毕；然后在195W微波照射下回流反应25min，水浴降温至室 温后过滤得到粗品A待用，将母液静置分层蒸馏回收甲苯后得粗品B待用，最后将粗品A粗 品B合并后经精制、干燥后得到对二甲苯环二体产品20. 88g(收率：89% ;99. 8%)。
【主权项】
1. 一种对二甲苯环二体的制备方法，其特征在于：它通过以下步骤实现：室温下，将对 甲基苄基三甲基氯化铵配置成30%的水溶液，然后加入相转移催化剂后得到对甲基苄基三 甲基氯化铵和相转移催化剂的混合溶液待用；在反应瓶中依次加入碱、甲苯、阻聚剂，搅拌 均匀后升温至85°C~90°C，边搅拌边缓慢滴加对甲基苄基三甲基氯化铵和相转移催化剂的 混合溶液，0. 5~lh滴加完毕，然后在195W微波照射下回流反应25~30min，经水浴降温至室 温、过滤，回收甲苯，精制后得对二甲苯环二体产品，所述的反应涉及的反应方程式如下：2. 如权利要求1所述的一种对二甲苯环二体的制备方法，其特征在于：所述的相转移 催化剂为PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000中的一种或任一两种的混合物，优选任 一两种的混合物。3. 如权利要求1所述的一种对二甲苯环二体的制备方法，其特征在于：所述的阻聚剂 为对甲氧基苯酚、对苯二醌中的一种。4. 如权利要求1~3任一所述的一种对二甲苯环二体的制备方法，其特征在于：所述的 碱为NaOH、KOH中的一种，所述的碱、甲苯、阻聚剂、相转移催化剂、对甲基苄基三甲基氯化 铵质量比为〇. 5~3 :4~10 :0. 05~0. 2 :0. 1~0. 3 :1 ;其中，所述的碱以碱水溶液的形式加入， 所述的碱水溶液浓度为40%~50%。
【专利摘要】本发明公开了一种对二甲苯环二体的制备方法，解决现有方法存在的产品收率低、反应时间长、操作繁琐等问题，本发明以对甲基苄基三甲胺为原料，在碱水溶液、甲苯、阻聚剂、相转移催化剂等作用下，采用微波照射加热的方法反应25~30min，经过滤、回收、精制后即可得到高收率对二甲苯环二体产品，按照该方法制得的产品收率可达85%以上，本发明具有反应速度快、相转移催化效果好、溶剂用量少、操作简便和收率高等优点，具有较好的实际应用价值。
【IPC分类】C07C13/70, C07C1/32
【公开号】CN105130732
【申请号】CN201510436704
【发明人】郝家金, 王建莉, 杨勇, 胡孝伦, 郝坤朋, 赵萍萍
【申请人】郑州西格玛化工有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月23日