一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精細(xì)化學(xué)品的制備方法，尤其涉及 一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法。 技術(shù)背景
[0002] 聚對(duì)二甲苯是一種堅(jiān)韌、透明的特種高分子涂層材料，具有優(yōu)異電絕緣性能、耐化 學(xué)腐蝕性能和可均勻涂覆的特點(diǎn)，商品名ParyleneN(派瑞林)，該聚合物能在任何固體表 面(包括銳角、裂隙和內(nèi)孔表面）均勻的形成膜，在電子電路組建、微電子集成電路、傳感器、 生物醫(yī)用電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此研究其單體對(duì)二甲苯環(huán)二體對(duì)聚對(duì)二甲苯的制 備有重要作用。
[0003] 目前常用的制備對(duì)二甲苯環(huán)二體的方法是熱解法和Hofmann消除法，其中熱解法 成本高、收率低；Hofmann消除法雖然收率有所提高(不過(guò)70%而已)，但是存在步驟繁瑣、常 用相轉(zhuǎn)移催化劑易揮發(fā)、有機(jī)溶劑用量大，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、成本高等系列問(wèn)題。因此，急需開(kāi)發(fā) 一種收率高、反應(yīng)速度快、操作簡(jiǎn)便的合成對(duì)二甲苯環(huán)二體的新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)工藝存在的弊端，本發(fā)明目的是提供一種收率高、反應(yīng)速度快、操 作簡(jiǎn)便、有機(jī)溶劑用量少的對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨為原料，采用微波法制備得 到對(duì)二甲苯環(huán)二體，具體技術(shù)方案如下： 一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，它通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：室溫下，將對(duì)甲基芐基三甲 基氯化銨配置成30%的水溶液，然后加入相轉(zhuǎn)移催化劑后得到對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨 和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合溶液待用；在反應(yīng)瓶中依次加入堿、甲苯、阻聚劑，攪拌均勻后升溫 至85°C~90°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合溶液， 0. 5~lh滴加完畢，然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25~30min，經(jīng)水浴降溫至室溫、過(guò)濾，回 收甲苯，精制后得對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品，所述的反應(yīng)涉及的反應(yīng)方程式如下：
[0006] 所述的相轉(zhuǎn)移催化劑為PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000中的一種或任 一兩種的混合物，優(yōu)選任一兩種的混合物。
[0007] 所述的阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚、對(duì)苯二醌中的一種。
[0008] 所述的堿為NaOH、K0H中的一種，所述的堿、甲苯、阻聚劑、相轉(zhuǎn)移催化劑、對(duì)甲基 芐基三甲基氯化銨質(zhì)量比為0. 5~3 :4~10 :0. 05~0. 2 :0. 1~0. 3 :1 ;其中，所述的堿以堿水溶 液的形式加入，所述的堿水溶液濃度為40%~50°/〇。
[0009] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：（1)采用在微波輻射代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱 方式，操作方便，反應(yīng)速度快，溶劑用量少；（2)傳統(tǒng)使用的二甲基亞砜相轉(zhuǎn)移催化劑為可 燃液體，且易揮發(fā)具有刺激性氣味，聚乙二醇相轉(zhuǎn)移催化劑穩(wěn)定性好、無(wú)毒無(wú)害，兼具增容 作用和相轉(zhuǎn)移催化作用，有利于形成均相反應(yīng)體系，從而有利于反應(yīng)產(chǎn)率的提高，具有較好 的應(yīng)用價(jià)值?？傊景l(fā)明在現(xiàn)有對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法的基礎(chǔ)上，對(duì)其合成條件及工 藝進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，使反應(yīng)操作簡(jiǎn)便、催化效果好，溶劑用量少，反應(yīng)速率和產(chǎn) 品收率都大大提尚。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 以下通過(guò)幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明合成方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍并不局限于此。
[0011] 實(shí)施例1 室溫下，將6g的對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨配置成30%水溶液，然后加入2gPEG200相轉(zhuǎn) 移催化劑后攪拌均勻后得到對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合溶液待用；在 反應(yīng)瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaOH水溶液8g、甲苯80g、對(duì)甲氧基苯酚lg，攪拌均勻 后升溫至85°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合溶液， 35min滴加完畢；然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25min，水浴降溫至室溫后過(guò)濾得粗品A 待用，母液靜置分層蒸餾回收甲苯得粗品B待用，最后將粗品A粗品B合并后經(jīng)精制、干燥 后得到對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品2. 69g(收率86%，純度：99.7%)。
[0012] 實(shí)施例2 室溫下，將13. 5g的對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨配置成30%水溶液，然后加入4gPEG400、 2. 75gPEG800相轉(zhuǎn)移催化劑后攪拌均勻后得到對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的 混合溶液待用；在反應(yīng)瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的K0H水溶液45g、甲苯225g、對(duì)甲氧 基苯酚3. 6g，攪拌均勻后升溫至90°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn) 移催化劑的混合溶液，40min滴加完畢；然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25min，水浴降溫 至室溫后過(guò)濾得到粗品A待用，母液靜置分層蒸餾回收甲苯后得粗品B待用，最后將粗品A 粗品B合并后經(jīng)精制、干燥后得到對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品6.18g(收率：87. 89%，純度：99.8%)。
[0013] 實(shí)施例3 室溫下，將18g的對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨配置成30%水溶液，然后加入7gPEG600、 5gPEG1000相轉(zhuǎn)移催化劑后攪拌均勻后得到對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混 合溶液待用；在反應(yīng)瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的NaOH水溶液60g、甲苯480g、對(duì)苯二醌 5. 4g，攪拌均勻后升溫至85°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化 劑的混合溶液，50min滴加完畢；然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25min，水浴降溫至室溫 后過(guò)濾得到粗品A待用，母液靜置分層蒸餾回收甲苯后得粗品B待用，最后將粗品A粗品B 合并后經(jīng)精制、干燥后得到對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品8. 54g(收率：91%，99. 9%)。
[0014] 實(shí)施例4 室溫下，將45g的對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨配置成30%水溶液，然后加入20gPEG200、 25gPEG800相轉(zhuǎn)移催化劑后攪拌均勻后得到對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混 合溶液待用；在反應(yīng)瓶中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的KOH水溶液225g、甲苯1500g、對(duì)苯二 醌15g，攪拌均勻后升溫至85°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催 化劑的混合溶液，55min滴加完畢；然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25min，水浴降溫至室 溫后過(guò)濾得到粗品A待用，將母液靜置分層蒸餾回收甲苯后得粗品B待用，最后將粗品A粗 品B合并后經(jīng)精制、干燥后得到對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品20. 88g(收率：89% ;99. 8%)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，其特征在于：它通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)：室溫下，將對(duì) 甲基芐基三甲基氯化銨配置成30%的水溶液，然后加入相轉(zhuǎn)移催化劑后得到對(duì)甲基芐基三 甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合溶液待用；在反應(yīng)瓶中依次加入堿、甲苯、阻聚劑，攪拌 均勻后升溫至85°C~90°C，邊攪拌邊緩慢滴加對(duì)甲基芐基三甲基氯化銨和相轉(zhuǎn)移催化劑的 混合溶液，0. 5~lh滴加完畢，然后在195W微波照射下回流反應(yīng)25~30min，經(jīng)水浴降溫至室 溫、過(guò)濾，回收甲苯，精制后得對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品，所述的反應(yīng)涉及的反應(yīng)方程式如下：2. 如權(quán)利要求1所述的一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，其特征在于：所述的相轉(zhuǎn)移 催化劑為PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000中的一種或任一兩種的混合物，優(yōu)選任 一兩種的混合物。3. 如權(quán)利要求1所述的一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，其特征在于：所述的阻聚劑 為對(duì)甲氧基苯酚、對(duì)苯二醌中的一種。4. 如權(quán)利要求1~3任一所述的一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，其特征在于：所述的 堿為NaOH、KOH中的一種，所述的堿、甲苯、阻聚劑、相轉(zhuǎn)移催化劑、對(duì)甲基芐基三甲基氯化 銨質(zhì)量比為〇. 5~3 :4~10 :0. 05~0. 2 :0. 1~0. 3 :1 ;其中，所述的堿以堿水溶液的形式加入， 所述的堿水溶液濃度為40%~50%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)二甲苯環(huán)二體的制備方法，解決現(xiàn)有方法存在的產(chǎn)品收率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、操作繁瑣等問(wèn)題，本發(fā)明以對(duì)甲基芐基三甲胺為原料，在堿水溶液、甲苯、阻聚劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等作用下，采用微波照射加熱的方法反應(yīng)25~30min，經(jīng)過(guò)濾、回收、精制后即可得到高收率對(duì)二甲苯環(huán)二體產(chǎn)品，按照該方法制得的產(chǎn)品收率可達(dá)85%以上，本發(fā)明具有反應(yīng)速度快、相轉(zhuǎn)移催化效果好、溶劑用量少、操作簡(jiǎn)便和收率高等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】C07C13/70, C07C1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN105130732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510436704
【發(fā)明人】郝家金, 王建莉, 楊勇, 胡孝倫, 郝坤朋, 趙萍萍
【申請(qǐng)人】鄭州西格瑪化工有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日