一种热敏材料D‑8的制备方法与流程

文档序号:14191809阅读:271来源:国知局

本专利涉及热敏染料d-8的一种制备工艺,属于化工合成技术领域。



背景技术:

d-8(即4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜)产品是典型的二苯砜化合物的制备,此类化合物的制备方法已经很早就在日本专利公开报上发表,像专利昭58-20493、昭60-13852、昭58-82788等等。在世界专利局也曾有过发表wo91/1143,美国专利局也发表过us4616239a、us2004030191a等。路线合成大多采用以双酚s和2-溴丙烷或2-碘丙烷为原料。2-碘丙烷的价格昂贵,工艺成本高,不易工业化的特点;而2-溴丙烷的工艺普遍采用:成盐-合成-成盐溶解-粗品-精制的路线。现有工艺存在的不足为:

第一,合成工段,采用邻二氯苯等溶剂,气味大,可以常时间弥漫在空气中,造成环境污染。

第二,成盐溶解工段,加入氢氧化钾成盐,使溶液分层(上层为d-8钾盐水溶液,下层为邻二氯苯层),大量的氢氧化钾需要用酸中和,产生大量废水。

第三,粗品工段,需要两步调ph。上层物料调节ph至9-10,得粗品,重新把粗品与水、甲苯溶解,再次调节ph值至6-7;在用稀硫酸,调节上层的氢氧化钾盐溶液层ph至9-10时,调的稍高,导致产品中双酚s的含量偏高;调酸不足,造成产品损失,在工业上难以控制该步调ph。

第四,产品在烘干干燥过程中,因为产品的晶体稍微受热就会融化,形成粘稠物料,需要重新精制,产品损失率在5%。

第五,现有工艺整体收率维持在85%,未反应的双酚s给水质造成很大的环境污染。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明采用双酚s和2-溴丙烷为原料合成,工艺路线操作简单,利用甲苯作为溶剂,采用甲苯和溴丙烷混合滴加法,通过采用特定的工艺手段,提供一种热敏材料d-8(4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜)的制备方法,以实现以下发明目的:

(1)省略粗品工段调ph值至9-10的步骤,解决该步骤在工业上很难控制的缺点,提高工艺的稳定性;

(2)解决物料在高温状态下融化粘稠的难点,减少产品损失;

(3)减少溶剂挥发和废水污染环境;

(4)提高产品收率。

本发明的化学合成式如下:

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种热敏材料d-8的制备方法,所述制备方法,包括成盐工段、合成工段、分层工段、精制工段。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述成盐工段,氢氧化钾和碳酸钾的质量比为1:1.3-1.8;碳酸钾和双酚s的质量比为0.42-0.52:1;水和双酚s的质量比2-5:1。

溶剂为甲苯;所述合成工段,滴加甲苯和2-溴丙烷的混合液和滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液交叉进行多次;所述甲苯和2-溴丙烷的质量比为4-6:1,2-溴丙烷和双酚s的质量比为0.7-1.2:1;滴加甲苯和2-溴丙烷的混合液的总时间为1-6h;所述氢氧化钾和碳酸钾的质量比为1:1.5:2.0,碳酸钾和双酚s的质量比为0.13-0.16:1;滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液的总时间为0.8-1.2h。

所述合成工段,优选工艺为:在70℃-85℃的条件下,第一次滴加甲苯和2-溴丙烷的混合溶液,滴加时间为2-3h;第一次滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液,滴加时间为0.4-0.6h;第二次滴加甲苯和2-溴丙烷的混合溶液,滴加时间为0.8-1.5h;第二次滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液,滴加时间为0.4-0.6h。

所述第一次滴加甲苯和2-溴丙烷的混合溶液,甲苯和2-溴丙烷的质量比为5-6:1,2-溴丙烷和双酚s的质量比0.5-0.6:1。

所述第二次滴加甲苯和2-溴丙烷的混合溶液,甲苯和2-溴丙烷的质量比为1:0.3-0.4;2-溴丙烷和双酚s的质量比为0.3-0.4:1。

所述第一次滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液,氢氧化钾和碳酸钾的质量比为1:1.8-2.0,碳酸钾和双酚s的质量比为0.09-0.1:1。

所述第二次滴加氢氧化钾和碳酸钾的水溶液,氢氧化钾和碳酸钾的质量比为1:1.7-2.0,碳酸钾和双酚s的质量比为0.05-0.06:1。

所述分层工段,下层为水层,上层为含d-8的甲苯层;利用酸调节上层甲苯层溶液的ph值至5-7;所述酸,为氢溴酸、硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、醋酸、草酸中的一种。

所述成盐工段,将氢氧化钾和碳酸钾投入到反应容器中,加水溶解,加入双酚s,升温到70-85℃溶解;

所述精制工段,降温甲苯层,20℃保温2.0h,抽滤,得固体物料,把固体物料再投入反应釜,利用水蒸汽蒸馏法,减压把物料残存的甲苯蒸馏出;抽滤,干燥。

由于采用了上述技术方案,本发明达到的技术效果是:

1.本发明不使用邻二氯苯溶剂做反应过程的溶剂,减少了其对环境的污染。

2.本发明缩减了现有的工艺路线,省去成盐溶解工段,现有工艺在成盐溶解工段,用氢氧化钾溶液溶解d-8,所以需要消耗大量氢氧化钾和酸,产生大量废水,本发明省略了该步骤,避免了大量废水的产生。

3.本发明省略了调ph至9-10步骤,仅采用对溶解d-8的甲苯层进行一次调ph至5-7的操作,所得产品中双酚s的含量均在0.05%以下。

4.解决了物料烘干干燥问题,避免了物料在高温状态下融化粘稠的问题,减少产品的损失。

5.本发明得到的产品含量为99.5-99.82%,干燥失重为0.11-0.16%,不溶物含量≤0.10%,熔点为126.8-127.5℃,以双酚s计,产品收率为91.88-93.16%。

6.本发明废水经过处理,回收溴化钾。避免了未反应的双酚s,污染水质,经过处理的废水中只含少量甲苯,经检测cod大约在2000左右。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1一种热敏材料d-8的制备方法

包括以下步骤:

(1)成盐工段:氢氧化钾(32g)和碳酸钾(42g)投入到1000ml三口烧瓶中,加水250g溶解,加入双酚s(100g),升温到75℃溶解。

(2)合成工段:在75℃温度条件下,第一次滴加甲苯(300g)和2-溴丙烷(50g)的混合溶液,滴加时间为2.0h,保持回流1h;第一次滴加氢氧化钾(5g)和碳酸钾(9g)的水溶液30ml,滴加时间为0.5h;第二次滴加甲苯100g和2-溴丙烷30g的混合溶液,滴加时间为1h,保持回流1.0h;第二次滴加氢氧化钾(3g)和碳酸钾(5g)的水溶液20ml,滴加时间为0.5h,保持回流15.0h。

(3)分层工段:反应毕,分层(下层为水层,上层为d-8的甲苯溶液);水层利用粗氢溴酸进行中和,回收溴化钾;上层物料层利用精氢溴酸调节ph值至5.5,分出水层,得到d-8的甲苯溶液。

(4)精制工段:降温甲苯层,20℃保温2.0h,抽滤,得固体物料,把固体物料再投入反应釜,利用水蒸汽蒸馏法,减压把物料残存的甲苯蒸馏出;抽滤,干燥,得精品108g。

表1本发明实施例1制备的d-8(4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜)产品指标

所述收率,是以双酚s计。

实施例2一种热敏材料d-8的制备方法

包括以下步骤:

(1)成盐工段:氢氧化钾(32g)和碳酸钾(42g)投入到1000ml三口烧瓶中,加水300ml溶解,加入双酚s(100g),升温80℃溶解。

(2)合成工段:在80℃温度条件下,第一次滴加甲苯(300g)和2-溴丙烷(60g)的混合溶液,滴加时间为3h,保持回流1h;第一次滴加氢氧化钾(5g)和碳酸钾(9g)的水溶液30ml,滴加时间为0.5h;第二次滴加甲苯100g和2-溴丙烷30g的混合溶液,滴加时间为1h,保持回流1.0h;第二次滴加氢氧化钾(3g)和碳酸钾(6g)的水溶液20ml,滴加时间为0.5h,保持回流15.0h。

(3)分层工段:反应毕,分层(下层为水层,上层为d-8的甲苯溶液);水层利用粗氢溴酸进行中和,回收溴化钾,上层物料层利用精氢溴酸调节ph值至6.5,分出水层,得到d-8的甲苯溶液。

(4)精制工段:降温甲苯层,20℃保温2.0h,抽滤,得固体物料,把固体物料再投入反应釜,利用水蒸汽蒸馏法,减压把物料残存的甲苯蒸馏出;抽滤,干燥,得精品109g。

表2本发明实施例2制备的d-8(4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜)产品指标

所述收率,是以双酚s计。

实施例3一种热敏材料d-8的制备方法

包括以下步骤:

(1)成盐工段:氢氧化钾(32g)和碳酸钾(52g)投入到1000ml三口烧瓶中,加水400ml溶解,加入双酚s(100g),升温85℃溶解。

(2)合成工段:在90℃温度条件下,第一次滴加甲苯(300g)和2-溴丙烷(60g)的混合溶液,滴加时间为3h,保持回流1h;第一次滴加氢氧化钾(5g)和碳酸钾(10g)的水30ml溶液,滴加时间为0.5h;第二次滴加甲苯100g和2-溴丙烷40g的混合溶液,滴加时间为1h,保持回流1.0h;第二次滴加氢氧化钾(3g)和碳酸钾(5g)的水20ml溶液,滴加时间为0.5h,保持回流15.0h。

(3)分层工段:反应毕,分层(下层为水层,上层为d-8的甲苯溶液);水层利用粗氢溴酸进行中和,回收溴化钾;上层物料层利用精氢溴酸调节ph值6.8,分出水层,得到d-8的甲苯溶液。

(4)精制工段:降温甲苯层,20℃保温2.0h,抽滤,得固体物料,把固体物料再投入反应釜,利用水蒸汽蒸馏法,减压把物料残存的甲苯蒸馏出;抽滤,干燥,得精品107.5g。

表3本发明实施例3制备的d-8(4-羟基-4'-异丙氧基二苯砜)产品指标

所述收率,是以双酚s计。

除非特殊说明,本发明采用的比例,均为质量比例,采用的百分比,均为质量百分比。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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