本发明涉及化工材料技术领域,尤其涉及一种二苯并呋喃的制备方法。
背景技术:
二苯并呋喃是一种优良的高沸点有机溶剂,能溶解多种高分子化合物,也可以用于医药、消毒剂、防腐剂、燃料、合成树脂及高温润滑剂的原料,如二苯并呋喃的一些衍生物具有消炎、止痛、肌肉放松和血管扩张等活性。另外,二苯并呋喃还可与联苯形成共晶混合物作为传热溶剂使用。
目前,制备二苯并呋喃的方法均存在着制备流程复杂或成本高的缺点,不利于工业生产。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种二苯并呋喃的制备方法,该制备方法简单,成本低,适合工业化生产。
为解决上述技术问题,发明采用如下所述的技术方案。一种二苯并呋喃的制备方法,以二苯醚为原料加入铁盐,于惰性气体环境下进行反应即可获得所需的二苯并呋喃,所述反应的温度为200-500℃,反应的时长为1-4h。
优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(50-200):1。
优选地,所述反应的压力为1-4mpa。
优选地,所述惰性气体为氮气或氩气。
优选地,所述铁盐为硝酸铁。
优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(80-150):1。
优选地,所述反应的时长为1-2.5h。
优选地,所述铁盐为氯化铁。
优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(50-120):1。
优选地,所述反应的时长为2-4h。
本发明的有益效果在于:
本发明提供了一种二苯并呋喃的制备方法,以二苯醚为原料,并加入铁盐作为催化剂,于惰性气体环境下进行反应即可得到二苯并呋喃,制备流程简单,成本低廉,适合工业化生产。且反应的温度为200-500℃,工业化生产中容易达到。
附图说明
图1是本发明中硝酸铁下的产物分布图。
图2是本发明中氯化铁下的产物分布图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解发明的目的、技术方案和优点,以下结合附图和实施例对发明做进一步的阐述。
一种催化剂的制备方法,以二苯醚为原料加入铁盐,于惰性气体环境下进行反应即可获得所需的二苯并呋喃,所述反应的温度为200-500℃,反应的时长为1-4h。该制备方法具有流程简单,成本低廉,适合工业化生产的优点;且反应的温度为200-500℃,工业化生产中容易达到。
可以理解加入较少的铁盐时,反应速度较慢,所需反应时间较长;加入较多的铁盐时,反而会引入其他杂质,如副产物及铁盐本身。优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(50-200):1。优选地,所述反应的压力为1-4mpa,该压力下反应能较好的进行,且工业化生产中容易达到;更好的是,所述反应的压力为2-3mpa。所述惰性气体为氮气或氩气,其中优选为氮气,便宜易得。
所述铁盐可以是氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或氢氧化铁等。在一些实施例中,所述铁盐为硝酸铁,其反应机理为:
优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(80-150):1,也即所述二苯醚与硝酸铁的质量比为(80-150):1;更好的是,所述二苯醚与铁盐的质量比为(100-150):1,最优为,所述二苯醚与铁盐的质量比为120:1。当所述铁盐为硝酸铁时,反应的时长优选为1-2.5h,最佳为2h。
在一具体实施例中,所述二苯醚与硝酸铁的质量比为100:1,反应温度为300℃,惰性气体为氮气,反应压力为2mpa,反应时长为2h。针对所得到的反应产物利用全二维气质联用仪进行分析,得到硝酸铁下的产物分布图,如图1所示。其中,标号1为原料二苯醚,标号2为目标产物二苯并呋喃,二苯并呋喃的含量为12.3%(vol)。
在另一些实施例中,所述铁盐为氯化铁,其反应机理为:
优选地,所述二苯醚与铁盐的质量比为(50-120):1,也即所述二苯醚与氯化铁的质量比为(50-120):1;更好的是,所述二苯醚与铁盐的质量比为(80-120):1,最优为,所述二苯醚与铁盐的质量比为100:1。当所述铁盐为氯化铁时,反应的时长优选为2-4h,最佳为2.5h。
在一具体实施例中,所述二苯醚与氯化铁的质量比为100:1,反应温度为300℃,惰性气体为氮气,反应压力为2mpa,反应时长为2.5h。针对所得到的反应产物利用全二维气质联用仪进行分析,得到氯化铁下的产物分布图,如图2所示。其中,标号1为原料二苯醚,标号2为目标产物二苯并呋喃,二苯并呋喃的含量为9.8%(vol)。
下面提供一些实验组
实验组1
称取8g二苯醚为原料以及0.1g硝酸铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2h后得到反应产物。
实验组2
称取10g二苯醚为原料以及0.1g硝酸铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2h后得到反应产物。
实验组3
称取12g二苯醚为原料以及0.1g硝酸铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2h后得到反应产物。
实验组4
称取15g二苯醚为原料以及0.1g硝酸铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2h后得到反应产物。
实验组5
称取5g二苯醚为原料以及0.1g氯化铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2.5h后得到反应产物。
实验组6
称取8g二苯醚为原料以及0.1g氯化铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2.5h后得到反应产物。
实验组7
称取10g二苯醚为原料以及0.1g氯化铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2.5h后得到反应产物。
实验组8
称取12g二苯醚为原料以及0.1g氯化铁加入到反应釜内,然后通入n2使得反应釜内压力为2mpa,并加热至300℃,反应2.5h后得到反应产物。
针对实验组1-8所得到的反应产物,利用全二维气质联用仪进行分析,得到各实验组所得到反应产物中二苯并呋喃的含量,结果如下表所示:
从上表中可知:
(1)铁盐选用硝酸铁相较于选用氯化铁,所得反应产物中二苯并呋喃的含量较高;
(2)当铁盐为硝酸铁时,二苯醚与铁盐的质量比为120:1的情况下,反应产物中二苯并呋喃的含量最高;
(3)当铁盐为氯化铁时,二苯醚与铁盐的质量比为100:1的情况下,反应产物中二苯并呋喃的含量最高。