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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及friedel-craft反應,具體涉及一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法。
技術介紹
1、聚芳醚酮(peak)是一類含醚鍵和羰基的芳香族聚合物,它具有優良的熱性能、機械性能、電絕緣性能等,其在電子電器、機械儀表、交通運輸以及宇航方面得到廣泛的應用。經過數十年發展,多家公司開發出聚芳醚酮塑料,1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯單體可用于聚芳醚酮系列高分子材料的合成,結構如下式所示。然而當前單體價格的昂貴限制了聚芳醚酮(peak)系列高分子材料的使用范圍。
2、
3、目前報道的該單體的合成方法主要有以下幾種:一種是使用新型friedel-craft反應催化劑,如美國專利us4968845a中的三氟甲烷磺酸、德國專利de3807623a1中的多氟化烷基磺酸、德國專利de3806656a1中的氟化氫/三氟化硼,反應完畢后,催化劑可以回收套用,但是1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯收率很難達到90%以上,三氟甲烷磺酸等烷基磺酸價格昂貴、腐蝕性強、易揮發;氟化氫/三氟化硼毒性大、腐蝕性強,對設備要求苛刻;最終均未進行工業化生產。另一種方法為使用經典的三氯化鋁、三氯化鐵等催化劑。
4、美國專利us5300693a使用三氯化鋁為催化劑,氟苯為溶劑與對苯二甲酰氯進行反應,反應收率可以達到95%,使用氯苯對反應粗產品進行重結晶,產品純度大于99.5%。美國專利us4820791a、德國專利de3531837a1、中國專利cn115135691a等均使用三氯化鋁為催化劑反應合成1,4-二(4-氟苯
5、綜上所述,目前還沒有一種價格低廉、簡單有效的方法來制備1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯單體。
6、有鑒于上述現有技術存在的問題,本專利技術結合相關領域多年的設計及使用經驗,設計了一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,來克服上述缺陷。
技術實現思路
1、對于現有技術中所存在的問題,本專利技術提供的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,反應條件溫和,反應在室溫即可進行;反應體系無結晶氯化鋁廢鹽產生,反應綠色環保;催化劑可以循環套用,催化劑成本低;催化劑陰陽離子可調控,反應轉化率選擇性高。
2、為了實現上述目的,本專利技術采用的技術方案如下:一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,以離子液體為催化劑,催化氟苯和對苯二甲酰氯反應,生成1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯;
3、所述離子液體為[bmim]cl/alcl3、[bmim]br/alcl3、[emim]cl/alcl3、[emim]br/alcl3、c4h9nbr/alcl3、et3nhcl/alcl3、[emim]cl-alcl3-mgcl2、[bmim]cl-alcl3-cucl、[moemim]br?/alc13中的一種或幾種。
4、優選的,所述離子液體為[bmim]cl/alcl3、[bmim]br/alcl3、[emim]cl/alcl3、[emim]br/alcl3中的一種或幾種。
5、優選的,所述離子液體中有機陽離子與氯化鋁的物質的量比為1:0.67-1:3;
6、所述離子液體中氯化鎂與氯化鋁的質量比為0.01:1-0.05:1;
7、所述離子液體中氯化亞銅與氯化鋁的質量比為0.01:1-0.05:1。
8、優選的,包括以下步驟:
9、(1)在惰性條件下,將離子液體和氟苯加到反應容器中;
10、(2)將對苯二甲酰氯滴加到步驟(1)的反應容器中,反應溫度為0-30℃,滴加結束后反應1-4h;
11、(3)反應結束后對步驟(2)的反應體系進行后處理,得純化后的1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯;
12、所述對苯二甲酰氯滴加時間為10-120min。
13、優選的,所述氟苯與離子液體的質量比為10:1-1:1。
14、優選的,所述氟苯與對苯二甲酰氯的質量比為10:1-2:1。
15、優選的,步驟(2)中反應溫度為10-20℃,反應時間為2-3h。
16、優選的,步驟(2)中對苯二甲酰氯的滴加時間為30min。
17、優選的,步驟(3)中后處理包括以下步驟:
18、a1分離:步驟(2)中反應結束后,反應容器內的液體靜置分層,分離出下層催化劑,催化劑進行循環回套,留上層液體;
19、a2洗滌:向上層液體中加入去離子水洗滌,分離出體系中未反應的氟苯,留剩余混合物,氟苯脫水后進行回套利用;
20、a3離心、重結晶:將步驟a2中的剩余混合物離心、乙醇重結晶得到純化后的1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯。
21、該專利技術的有益之處在于:
22、1.本專利技術中離子液體在室溫即可將氟苯與對苯二甲酰氯轉化為1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯,無需在氟苯沸點進行長時間回流,反應條件溫和,反應安全性高;反應結束后通過靜置分層即可將離子液體與反應體系分離,無需中和,避免產生廢鹽,綠色環保。反應過程催化劑陰陽離子可調控,催化劑酸性可調控,反應體系為均相,產品收率高,收率為96.48%-99.07%,純度為99.62%-99.92%;
23、2.本專利技術離子液體催化劑可以循環套用,催化劑在循環套用10次后,轉化率與選擇性沒有明顯衰減,具有較高的穩定性。
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1.一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,以離子液體為催化劑,催化氟苯和對苯二甲酰氯反應,生成1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯;
2.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述離子液體為[Bmim]Cl/AlCl3、[Bmim]Br/AlCl3、[Emim]Cl/AlCl3、[Emim]Br/AlCl3中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述離子液體中有機陽離子和氯化鋁的物質的量比為1:0.67-1:3;
4.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述氟苯與離子液體的質量比為10:1-1:1。
6.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述氟苯與對苯二甲酰氯的質量比為10:1-2:1。
7.根據權利要求4所述的一種
8.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,步驟(2)中反應溫度為10-20℃,反應時間為2-3h。
9.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,步驟(2)中對苯二甲酰氯的滴加時間為30min。
10.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,步驟(3)中后處理包括以下步驟:
...【技術特征摘要】
1.一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,以離子液體為催化劑,催化氟苯和對苯二甲酰氯反應,生成1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯;
2.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述離子液體為[bmim]cl/alcl3、[bmim]br/alcl3、[emim]cl/alcl3、[emim]br/alcl3中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所述離子液體中有機陽離子和氯化鋁的物質的量比為1:0.67-1:3;
4.根據權利要求1所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
5.根據權利要求4所述的一種1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的制備方法,其特征在于,所...
【專利技術屬性】
技術研發人員:董曉寧,李心月,傅德亮,
申請(專利權)人:奧瑞隆新材料山東有限公司,
類型:發明
國別省市:
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