合成双酚AF的新工艺研究

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本文设计了一条合成双酚AF的新路线,以HFA·3H2O和苯胺为原料,经烷基化、重氮化水解和Friedel-Crafts烷基化合成了双酚AF,收率可达67.4%,研究了其工艺条件,并使用GC/MS、IR、1H-NMR等仪器对中间体及产物结构进行了表征,探讨了反应机理,得出结论如下:(1)以HFA·3H2O和苯胺为原料,合成了中间体4-氨基苯六氟异丙醇,考察了各种质子酸、PEG型酸性离子液体和固体酸Nb2O5作为催化剂的工艺条件,研究结果表明:固体酸Nb2O5的催化效果最好,在n(HFA·3H2O):n(aniline):n(Nb2O5)=2:1:0.1的条件下,回流反应6 h,收率达到96.3%,且能循环利用5次以上,收率基本不变。其反应机理是Nb2O5具有氧缺位,易接受外来电子,形成Lewis酸中心,因而具有很好的催化能力。(2)以4-氨基苯六氟异丙醇(Ⅰ)为原料经重氮化水解合成了4-羟基苯六氟异丙醇,研究了其工艺条件,结果表明:重氮化时温度为-2~2℃,硫酸质量分数为30%,n(Ⅰ):n(H2SO4):n(NaNO2)=1:4.0:1.1;水解时温度为108~112℃,硫酸质量分数为50%,n(H2SO4):n(Ⅰ)=11.0:1的条件下反应1.5 h,收率达到89.4%。(3)以4-羟基苯六氟异丙醇和苯酚为原料,合成了双酚AF,重点考察了甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、硫酸和对甲基苯磺酸作为催化剂的工艺条件,结果表明:甲烷磺酸不仅催化能力强且便于回收利用,以其作为催化剂和溶剂时反应收率可达78.3%。
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