一种双酚A盐的制备方法专利检索-碳化学元素和化合物专利检索查询-专利查询网

一种双酚A盐的制备方法

阅读：234发布：2024-02-07

专利汇可以提供一种双酚A盐的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种双酚A盐的制备方法。其由双酚A和无机强碱直接通过无溶剂反应，得到双酚A盐。本发明的制备步骤为：(1)将双酚A和无机强碱粉碎并混合，得到超细混合物；(2)加热并搅拌混合物进行反应，得到粗产物；(3)减压蒸馏粗产物除去残留的过量双酚A，冷却后得到双酚A盐固体粉末。本发明的优势在于反应全过程不使用溶剂，反应简单快速、收率高且产物纯度较高。，下面是一种双酚A盐的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种双酚A盐的制备方法，包含以下步骤：
(1)将双酚A和无机强碱粉碎并混合，得到超细混合物；
(2)加热并搅拌混合物进行反应，得到粗产物；
(3)减压蒸馏粗产物除去残留的过量双酚A，冷却后得到双酚A盐固体粉末。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中双酚A与无机强碱中金属原子的摩尔比为(1.2～1.7):2，优选(1.3～1.5):2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中无机强碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨基钾，氨基钠、氢化钾和氢化钠中的一种或多种，优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中超细混合物的粒度小于2000目。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中反应温度为160～180℃，搅拌速度为50～100rpm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)在流动的保护气体保护下进行反应，保护气体的流速为0.5～3L/min，保护气体在使用前预加热到与反应温度一致。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中保护气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气和氙气中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)在排出的气体中监测不到水分时结束反应。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中减压蒸馏条件是真空度-0.05～-0.1MPa，温度220～250℃，时间1～2h。

说明书全文

一种双酚A盐的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机金属盐合成领域，具体涉及一种双酚A盐的制备方法。技术背景

[0002] 双酚A是一种价格便宜、应用广泛的化工原料，其作为重要单体用于合成多种聚合物，如聚碳酸酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚砜等。以双酚A为单体制备如聚酰亚胺、聚砜等聚合物，通常会涉及到亲核反应，即先将双酚A制备成双酚A盐，作为亲核试剂参与反应。双酚A盐的纯度和活性直接关系到后续聚合反应的效果和最终聚合物的性能，其制备方法非常关键。由于双酚A盐的稳定性较差，极易被氧化，或者与包括水在内的质子性化合物接触而失去活性，因此如何高效稳定地制备高纯度的双酚A盐是值得研究的课题。

[0003] 传统上制备双酚A盐的方法主要是将双酚A与强碱在非极性烃类溶剂中反应，通过除去生成的水分逐渐推进反应，再将多余的溶剂蒸除，得到双酚A盐的固体。这种方法反应速度慢、制得的双酚A盐纯度差且设备要求复杂。在此基础上，该领域技术人员也作了一些改进，如专利CN200410065695采用苯/甲苯与非质子极性溶剂如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等混合作为混合溶剂，将双酚化合物与碱回流带水，再蒸除苯/甲苯，得到的是双酚A盐与极性溶剂的混合物。但该方法反应固含低(20～30％)，反应时间长(回流4～6h)，且无法将全部水分除去。专利CN201580020086以邻二氯苯为溶剂，在高温下(160℃)将碱的水溶液通入含有双酚A的邻二氯苯中并立即分水，当双酚A盐形成并析出后再次用异丙醇溶解，最后蒸除全部溶剂得到干燥的双酚A盐。该方法解决了双酚A盐结壁的问题，但是实施步骤繁琐，最后烘干过程漫长(150℃下真空干燥12h)。专利CN200910241383公开了一种稳定的双酚A钠盐溶液的制备方法，该方法先将碱配置成碱液并加入抗氧剂，然后加入双酚A溶解，形成溶液，该方法通过抗氧剂避免钠盐的氧化，但是溶液中的抗氧剂以及其它杂质难以去除，而且溶液形式的钠盐使用极为不便。

[0004] 因此，本领域亟需一种简便高效、收率高且产物纯度较高的双酚A盐的制备方法。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于解决现有双酚A盐制备方法反应效率低、设备复杂且产物纯度较差的问题，提供一种双酚A盐的制备方法，该方法生产效率高，产品纯度高，三废少。

[0006] 为达到上述目地，本发明的技术方案如下：

[0007] 一种双酚A盐的制备方法，包含以下步骤：

[0008] (1)将双酚A和无机强碱粉碎并混合，得到超细混合物；

[0009] (2)加热并搅拌混合物进行反应，得到粗产物；

[0010] (3)减压蒸馏粗产物除去残留的过量双酚A，冷却后得到双酚A盐固体粉末。

[0011] 本发明中，步骤(1)的双酚A与无机强碱中金属原子的摩尔比为(1.2～1.7):2，优选(1.3～1.5):2。过量的双酚A既可以保证成盐反应的充分进行，避免无机碱残留，又可以降低反应体系的整体粘度，有利于反应传热和搅拌。

[0012] 本发明中，步骤(1)的无机强碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨基钾，氨基钠、氢化钾和氢化钠中的一种或多种，优选氢氧化钠和/或氢氧化钾。

[0013] 本发明中，步骤(1)的超细混合物的粒度小于2000目。为得到所述粒度的超细混合物，可以采用超微粉碎机，包括气流粉碎机、球磨粉碎机、氧化锆粉碎机等粉碎设备，或者采用其它可行的粉碎手段。本发明所述的原料粒度，均指对应目数筛网的筛下物。

[0014] 本发明中，步骤(2)的反应温度为160～180℃，搅拌速度为50～100rpm。反应温度不能低于160℃，否则双酚A无法熔融，反应速度很慢；同时反应温度不能高于180℃，否则双酚A容易发生自身分解。

[0015] 本发明中，步骤(2)在流动的保护气体保护下进行反应，保护气体的流速为0.5～3L/min，保护气体在使用前预加热到与反应温度一致。保护气体在反应时的作用为：保护生成的钠盐不被氧气氧化；通过不断的气体置换带走生成的水分。保护气体的流速过低则带水效率较低，流速过高则可能冲走反应器中的反应物。预热保护气体的作用是：使生成的水分不至于冷凝成液体；使反应器的反应温度维持稳定。可以通过在进气管前设置空气加热器实现预加热的目的。

[0016] 本发明中，步骤(2)的保护气体为氮气、二氧化碳、氦气、氖气、氩气和氙气中的一种或多种。

[0017] 本发明中，步骤(2)在排出的气体中监测不到水分时结束反应。步骤(2)随着反应的进行，反应生成的水分会随着保护气体的气流带出反应容器。在排气口处安装相应的气体水分检测装置可以方便地监测反应生成的水分。反应结束后，反应器中主要是反应产物双酚A盐和因过量而残余的双酚A。

[0018] 本发明中，步骤(3)的减压蒸馏条件是真空度-0.05～-0.1MPa(表压)，温度220～250℃，时间1～2h。减压蒸馏的目的在于除去粗产物中过量的残余双酚A。在此条件下，过量的双酚A会逐渐分解成苯酚和丙酮，随减压蒸馏排出反应器。通过热的碱性水溶液洗涤排出的气体，以除去双酚A的分解产物。

[0019] 本发明的积极效果在于：

[0020] (1)不使用溶剂，反应投料的固含量高，反应速度快，因此生产效率高；

[0021] (2)产物不含溶剂等杂质，不等摩尔比投料保证了反应较为充分，产品纯度高；

[0022] (3)使用的保护气体经简单除水后可以回收继续使用，过量双酚A的分解产物可以方便地通过洗涤收集，整个制备过程产生的三废较少；

[0023] (4)设备简单，操作方便，不需要溶剂蒸馏回收等装置，整体投资较小。

具体实施方式

[0024] 根据上述技术方案，给出如下实施例，所举实施例并非用于限制本发明的保护范围。

[0025] 元素分析测试：Agilent ICP-OES720，ICP定量测试，检测合成产物中金属元素含量。通过比较产物金属元素含量与理论值作为评价产物纯度的依据。测试条件：泵数15rpm，功率1.3kW。

[0026] 涉及到的化学品原料的具体信息见表1：

[0027] 表1 化学品原料信息表

[0028]

[0029] 实施例1

[0030] 准确称量22.83g双酚A和5g氢氧化钠固体，投入超微粉碎机中粉碎，得到粒度为2500目的混合物粉末。将所得混合物投入连接有进气导管、气体水分测试仪、锚式搅拌桨和真空泵的圆底烧瓶中，同时以1.5L/min的速度通入氩气，氩气事先经过空气加热器加热至
180℃。圆底烧瓶通过盐浴加热至180℃，开启搅拌至60rpm。反应至出气口检测不到水分含量时，关闭进气阀并提高温度至250℃，同时开启真空泵至真空度为-0.05MPa，减压蒸馏1h后停止加热。最终得到16.47g双酚A钠盐固体，收率96.75％(基于氢氧化钠)。元素分析测试得钠元素的含量为16.74％(理论值为16.90％)。

[0031] 实施例2

[0032] 将228.3g双酚A和31.92g氢氧化锂投入超微粉碎机中，经过充分粉碎得到粒度为3500目的超细混合物粉末。将混合粉末加入反应釜中，反应釜连接有进气导管、气体水分测试仪、锚式搅拌桨和真空泵，反应釜事先通入氮气以排出空气。将反应釜逐渐升温至160℃，并将搅拌速度设为50rpm。当开启反应后，将经空气加热器加热至160℃的氮气以0.5L/min的流速通入反应釜，同时用气体水分测试仪监测排出的氮气中的水分，当不再有水分产生时停止反应。关闭进气阀，将釜温升至220℃，并开启真空泵至真空度为-0.1MPa，将多余的双酚A进行减压蒸馏2h。最终得到双酚A锂盐固体158.4g，收率98.83％(基于氢氧化锂)。元素分析测试得锂元素的含量为5.30％(理论值为5.80％)。

[0033] 实施例3

[0034] 将42.53g碳酸钾片状固体先研磨成粗颗粒，再与91.32g双酚A颗粒混合，投入超微粉碎机中进一步粉碎混合，最终得到粒度3000目的超细粉末。然后将粉碎后的混合物料倒入已事先安装好进气导管、气体水分测试仪、锚式搅拌桨和真空泵的不锈钢反应器中，反应器由进气管通入二氧化碳作气体保护。将反应器加热到170℃，搅拌速度为100rpm，同时将事先经由空气加热器加热至170℃的二氧化碳气体以2L/min的流速通入反应器。随着反应进行，通过出气口连接的气体水分测试仪监测水分含量，直至不再有水分产生时停止反应并关闭进气阀。继续将反应器温度升至230℃，开启真空泵蒸除多余的双酚A，真空度设置为-0.05MPa，蒸馏1h后停止加热并取出固体。最终获得白色双酚A 钾盐固体粉末91.7g，收率97.9％(基于碳酸钾)。元素分析测试得钾元素的含量为25.55％(理论值为25.63％)。

[0035] 实施例4

[0036] 将44.16g碳酸钠片状固体和114.15g双酚A粒料经简单研磨后一起投入气流粉碎机中进行粉碎，得到粒度4000目的超细粉末。然后将粉碎后的混合物料投入油浴釜中，釜上连接有真空泵、进出气阀和螺带式搅拌桨。将二氧化碳气体通过加热器加热至175℃后以3L/min的流速通入反应釜，并将油浴温度同样设为175℃。开启搅拌速度为80rpm。不断通过出气口连接的气体水分测试仪监测二氧化碳气体中的水分含量，当不再有水分产生时关闭进气阀，并升温至240℃，同时开启真空泵至负压-0.09MPa，进行减压蒸馏2h。最终冷却后得到白色双酚A钠盐固体粉末109.26g，收率96.3％(基于碳酸钠)。元素分析测试得钠元素的含量为16.81％(理论值为16.90％)。

[0037] 实施例5

[0038] 将456.6g双酚A和160.3g氢氧化钾固体进行简单混合研磨，再放入气流粉碎机进行粉碎，使得混合物粒度在3500目。将混合物粉末投入2L玻璃四口烧瓶中，并开启锚式搅拌至速度为90rpm。将高纯氦气经过加热至160℃，并以1L/min的流速通入烧瓶。开启加热至160℃反应，同时通过出气口连接的气体水分测试仪监测水分含量，直至不再有水分产生时停止反应并关闭进气阀。然后打开真空泵并升温至250℃，在-0.09MPa的负压下减压蒸馏
1.5h后降温，得到双酚A钾盐白色固体粉末423.85g，收率97.5％(基于氢氧化钾)。元素分析测试得钾元素的含量为25.52％(理论值为25.63％)。

[0039] 对比例1

[0040] 参照专利CN201510861128制备双酚A盐。在连接分水器并有惰性气体保护的反应釜中，加入甲苯300ml，升温至70℃，顺次加入228.3g双酚A和84g氢氧化钠，剧烈搅拌将双酚A和氢氧化钠使其分散均匀，随后加入剩余甲苯440ml，继续搅拌升温至120℃，回流反应2小时直至甲苯不再带出生成的水分。成盐反应完成后蒸出全部甲苯，并用氮气吹扫直至甲苯被蒸干，得到白色双酚A钠盐粉末状固体245g，收率90％。经元素分析测试得钠元素的含量为14.40％(理论值为16.89％)。

[0041] 对比例2

[0042] 参照专利CN201510861128制备双酚A盐。准确称取45.66g双酚A和30.4g碳酸钾固体颗粒，充分粉碎混合均匀，投入连接有分水器、冷凝管、氮气导入管和机械搅拌的四口烧瓶中，瓶中事先加入228g乙苯，并用氮气置换瓶中空气。加入65g水，开启搅拌并逐渐升温至125℃，开始用分水器接受回流水。随着分水进行，体系沸点不断升高，当温度升至136℃，且不再有水分产生时，将温度进一步设置为150℃，以蒸除溶剂。最后用氮气吹扫烧瓶，得到白色双酚A钾盐粉末状固体54.46g，收率89.5％。经元素分析测试得钾元素的含量为22.20％(理论值为25.68％)。

[0043] 通过实施例和对比例的比较可以发现，由本发明方法制得的双酚A盐收率更高、纯度更高。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种电解液及锂离子电池	2020-05-08	78
气体扩散层片材的加工装置	2020-05-08	173
硫调制的碱金属离子电池通用碳基负极材料及其制备方法	2020-05-08	251
一种碳纳米管改性富锂锰基正极材料及其制备方法	2020-05-11	932
减少半导体器件中的带到带隧穿	2020-05-08	132
一种碳晶发热体及其生产工艺	2020-05-08	563
用于聚氨酯应用的新的组合物	2020-05-08	880
一种基于刻蚀处理碳载体的铂基催化剂的制备方法及其应用	2020-05-08	991
液晶组合物和液晶显示元件	2020-05-08	767
杯芳烃化合物、固化性组合物及固化物	2020-05-08	112

一种双酚A盐的制备方法

一种双酚A盐的制备方法

技术领域

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：