【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于化合物合成，具體涉及1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝。
技術介紹
1、1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯作為聚芳醚酮所需的一種單體，在合成領域中占有很重要的地位。目前合成1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的方法主要通過氟苯與對苯二甲酰氯通過傅克-酰基化得到。
2、三氯化鋁是傅克-酰基化最常用的催化劑，在合成1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯時，三氯化鋁會與羰基進行配位，其作為酰基化反應的催化劑比烷基化反應要多，導致合成1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯需要大量的三氯化鋁，存在以下的不足之處：具有強腐蝕性，容易將反應釜等裝置損壞，影響裝置的使用壽命；運用alcl3催化劑進行生產的同時會產生大量污水，若不能及時處理會嚴重污染環境；反應后很難回收，需要進行后處理，否則會產生大量的腐蝕性廢料。采用碘苯、1,4-苯二硼酸在一氧化碳的氛圍中反應，也能得到1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，反應產率較高且環境污染較小，只需少量的鈀催化劑即可進行，但鈀催化劑較為昂貴，且容易失活重復利用率較低。為了滿足綠色化學的需求，近年來人們致力于設計環保型異相傅克-酰基化催化劑，包括各種質子沸石、負載型雜多酸和其他固體酸催化劑。專利(cn109772406a)報道了以一類含氮配體修飾的鐵基金屬有機框架材料為前驅體，經高溫熱解制備氮摻雜石墨碳包覆碳化鐵催化劑的方法，所得催化劑能在較為溫和的反應條件下高效催化多種類型芳烴化合物與酰氯的傅克酰基化反應，且反應后的催化劑經簡單過濾后即可循環再生使用多次，性能明顯優于其它類型固體酸催化劑。但其鐵基金屬在金
技術實現思路
1、對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種鐵基共價有機框架衍生材料用于催化氟苯與對苯二甲酰氯的傅克-酰基化反應從而得到1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，鐵基共價有機框架衍生材料由鐵基與共價有機框架中的雙亞胺結構配位后通過碳化所得，因鐵基在框架中分散、包裹均勻，使其具有催化活性高以及循環穩定性高等優點。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、本專利技術提供1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯由氟苯與對苯二甲酰氯在鐵基共價有機框架衍生材料的催化下經過傅克-酰基化得到；反應結束后過濾，所得固體為鐵基共價有機框架衍生材料，回收干燥后循環利用；所得溶液用堿性水溶液洗滌后靜置，收集上層有機層為氟苯與1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，有機層經蒸發冷凝回收氟苯，所得白色固體干燥后即得1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯；所述鐵基共價有機框架衍生材料制備方法如下：
4、s1.在氮氣氛圍下，將1eq苯系三甲醛類化合物及1.45～1.55eq乙二胺分散于反應釜中的1,4-二氧六環、乙醇及醋酸的混合溶液中，在溫度110～120℃下，反應2～3d，分離固體，依次用丙酮及四氫呋喃洗滌后，分散于甲醇溶液中加入0.6～0.8eq的鐵基化合物，在室溫下攪拌46～50h，分離得到固體，用甲醇索氏提取22～24h，水洗后，70～80℃真空干燥4～24h，得鐵基共價有機框架；
5、s2.將s1所得鐵基共價有機框架，在惰性氛圍下，溫度400～800℃進行熱解碳化處理，得鐵基共價有機框架衍生材料。
6、優選的，所述氟苯與對苯二甲酰氯的摩爾比為(5～10):1；所述鐵基共價有機框架衍生材料與對苯二甲酰氯的質量摩爾比2～3g/mol；
7、優選的，所述堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、飽和碳酸鈉水溶液和飽和碳酸氫鈉水溶液的一種或者幾種；所述氫氧化鈉水溶液的濃度為1～2mol/l。
8、更優選的，所述堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液，濃度為1～2mol/l。
9、優選的，所述傅克-酰基化的反應條件為氮氣保護無水環境下，在0～10℃下加入氟苯、對苯二甲酰氯及鐵基共價有機框架衍生材料攪拌20～30min后，升溫至85～100℃回流反應5～6h；所述鐵基共價有機框架衍生材料及1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯干燥條件為70～80℃真空干燥60～90min；所述氟苯采用旋轉蒸發儀回收。
10、優選的，所述苯系三甲醛類化合物為均苯三醛、三(4-甲酰苯基)胺、三(3-甲酰苯基)胺、1,3,5-三(4-甲酰基苯基)苯、1,3,5-三(3-甲酰基苯基)苯、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(3-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4',4”-[苯-1,3,5-三基三(乙炔-2,1-二基)]三苯甲醛的至少一種；所述鐵基化合物為氯化亞鐵；所述1,4-二氧六環、乙醇及醋酸的體積比為4:1:1；所述醋酸的濃度為3～4mol/l；所述熱解碳化的升溫速率為5～10℃/min，碳化時間為3～5h。
11、更優選的，所述苯系三甲醛類化合物為2,4,6-三(3-醛基苯基)-1,3,5-三嗪。
12、具體的，所述2,4,6-三(3-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的制備方法如下：
13、1)在氮氣氛圍，溫度0～5℃下，將1eq的間溴苯甲腈加入三頸燒瓶中，通過恒壓漏斗逐滴加入2～3eq的三氟甲磺酸，攪拌25～35min，升至室溫繼續攪拌12～16h后，加入氫氧化鈉水溶液中和，用氯仿與丙酮的混合溶劑萃取，收集有機相，無水硫酸鎂干燥，除去溶劑得2，4，6-三(3-溴苯基)-1，3，5-三嗪；
14、2)將步驟1)所得1eq的2，4，6-三(3-溴苯基)-1，3，5-三嗪溶于無水四氫呋喃溶劑中，置于雙頸燒瓶中，在氬氣氛圍下，溫度-78℃后，用注射器緩慢滴加5eq的1.6m的正丁基鋰，25～35min后加入8～10eq的無水n,n-二甲基酰胺，升至室溫后，加入0.1mol/l的鹽酸水溶液，直至溶液澄清，旋蒸除去四氫呋喃，過濾得沉淀物，通過丙酮重結晶，真空干燥得2,4,6-三(3-醛基苯基)-1,3,5-三嗪。
15、本專利技術中所用的苯系三甲醛類化合物可以來源于市售產品或是自制，其制備原料以及制備方法，均為常規技術。
16、有益效果
17、相對于現有技術，本專利技術具有以下有益效果：提供了一種鐵基共價有機框架衍生材料用于催化氟苯與對苯二甲酰氯的傅克-酰基化反應從而得到1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，該制備工藝操作簡單，目標產物產率高、所用催化劑效率高且環境污染較小，且所用催化劑簡單烘干即可循環利用。其中：鐵基共價有機框架衍生材料的外層碳層為殼內fe納米粒子提供了保護，有效的避免fe納米粒子的流失，從而使催化劑表現出很高的結構穩定性和循環性；通過預先合成共價有機框架，將fe2+與雙齒配體結構進行絡合，有效提高了fe2+的分散性與穩定性；碳包覆層厚度均勻，避免了部分碳層較厚致本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯由氟苯與對苯二甲酰氯在鐵基共價有機框架衍生材料的催化下經過傅克-酰基化得到；反應結束后過濾，所得固體為鐵基共價有機框架衍生材料；所得溶液用堿性水溶液洗滌后靜置，收集上層有機層為氟苯與1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，有機層經蒸發冷凝回收氟苯，所得白色固體干燥后即得1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯；所述鐵基共價有機框架衍生材料制備方法如下：
2.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述氟苯與對苯二甲酰氯的摩爾比為(5～10):1；所述鐵基共價有機框架衍生材料與對苯二甲酰氯的質量摩爾比2～3g/mol。
3.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、飽和碳酸鈉水溶液和飽和碳酸氫鈉水溶液的一種或者幾種；所述氫氧化鈉水溶液的濃度為1～2mol/L。
4.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述傅克-酰基化的反應條件為氮氣保護，無水環境
5.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，步驟S1中所述苯系三甲醛類化合物為均苯三醛、三(4-甲酰苯基)胺、三(3-甲酰苯基)胺、1,3,5-三(4-甲酰基苯基)苯、1,3,5-三(3-甲酰基苯基)苯、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(3-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4',4”-[苯-1,3,5-三基三(乙炔-2,1-二基)]三苯甲醛的至少一種；所述鐵基化合物為氯化亞鐵。
6.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，步驟S1中所述1,4-二氧六環、乙醇及醋酸的體積比為4:1:1；所述醋酸的濃度為3～4mol/L。
7.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，步驟S2中所述熱解碳化的升溫速率為5～10℃/min，碳化時間為3～5h。
...【技術特征摘要】
1.1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯由氟苯與對苯二甲酰氯在鐵基共價有機框架衍生材料的催化下經過傅克-酰基化得到；反應結束后過濾，所得固體為鐵基共價有機框架衍生材料；所得溶液用堿性水溶液洗滌后靜置，收集上層有機層為氟苯與1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯，有機層經蒸發冷凝回收氟苯，所得白色固體干燥后即得1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯；所述鐵基共價有機框架衍生材料制備方法如下：
2.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述氟苯與對苯二甲酰氯的摩爾比為(5～10):1；所述鐵基共價有機框架衍生材料與對苯二甲酰氯的質量摩爾比2～3g/mol。
3.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、飽和碳酸鈉水溶液和飽和碳酸氫鈉水溶液的一種或者幾種；所述氫氧化鈉水溶液的濃度為1～2mol/l。
4.如權利要求1所述的1,4-雙(4-氟苯甲酰基)苯的制備工藝，其特征在于，所述傅克-酰基化的反應條件為氮氣保護，無水環境下，在0～10℃下加入氟苯、對苯二甲酰氯及...
【專利技術屬性】
技術研發人員：夏賡，王陽，劉丹，郭振江，張繼軍，
申請(專利權)人：遼寧興福新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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