一種4-烯丙氧基-4’-羥基二苯砜的制備方法

張海峰，劉 勇

（沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141）

0 引言

傳統(tǒng)上，具有包含顯色劑和顯色性染料的熱感記錄材料作為傳真等信息通信裝置和打印機(jī)等信息記錄裝置代表的各種設(shè)備的記錄紙被廣泛利用。上述感光記錄紙要求發(fā)色性高、發(fā)色部分和未形成發(fā)色部分的牢固度高等作為一種熱敏材料的發(fā)色劑被廣泛應(yīng)用。目前,技術(shù)存在所制備產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低、反應(yīng)速度慢，無法滿足部分高標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的需求的問題。本文提供了一種4-烯丙氧基-4’-羥基二苯砜的制備方法，與傳統(tǒng)合成工藝相比較，通過本合成方法制備產(chǎn)品具有高轉(zhuǎn)化率、短周期等方面優(yōu)勢(shì)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：雙酚S、3-氯丙烯、乙醇鈉、無水乙醇。

儀器：pH計(jì)、500 mL三口燒瓶、布氏漏斗、500 mL燒杯、智能控溫油浴鍋、50 mL恒壓滴加漏斗。

1.2 4-烯丙氧基-4’-羥基二苯砜的合成

反應(yīng)過程：依次將40.0 g雙酚S、300.0 g無水乙醇、11.2 g乙醇鈉加入反應(yīng)瓶中，攪拌均勻，加熱至50 ℃；滴加11.2 g 3-氯丙烯，滴加時(shí)間2 h，滴加過程通過乙醇鈉/乙醇溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH，用pH計(jì)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系，控制pH=10.00～11.50，結(jié)束后保持50 ℃反應(yīng)1.0 h。

后處理：反應(yīng)液經(jīng)熱過濾（除鹽），向母液中滴加鹽酸調(diào)節(jié)pH至5～6，降溫至0～5 ℃抽濾得產(chǎn)品。烘干后得產(chǎn)品45.5 g，產(chǎn)品主含量99.5%，以雙酚S計(jì)算，摩爾收率97.5%。

制備4-烯丙氧基-4’-羥基二苯砜的主要原料用量見表1。

表1 制備4-烯丙氧基-4’-羥基二苯砜的主要原料用量

化學(xué)反應(yīng)式：

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 物料配比

在反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及反應(yīng)pH等其他反應(yīng)條件均為適宜的反應(yīng)條件時(shí)，需要考察主要原料的摩爾配比對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響。本文對(duì)主要原料雙酚S和3-氯丙烯的摩爾配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如表2所示。

表2 物料摩爾配比

如表2所示，以不同配比的雙酚S和3-氯丙烯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，隨著3-氯丙烯的增加，產(chǎn)品的含量及收率均有提高，但當(dāng)雙酚S和3-氯丙烯配比大于等于1.00：1.05時(shí)，含量和收率無太大變化。故雙酚S和3-氯丙烯合適的物料摩爾配比為1.00：1.05。

2.2 反應(yīng)溫度

反應(yīng)溫度是該反應(yīng)的一個(gè)重要控制參數(shù)。本文對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行不同溫度實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如表3所示。

表3 反應(yīng)溫度

如上表所示，不同溫度時(shí)，產(chǎn)品的收率和含量均不相同，在50 ℃時(shí)含量和收率達(dá)到最佳水平。該反應(yīng)的最優(yōu)反應(yīng)溫度為50 ℃。

2.3 反應(yīng)時(shí)間

反應(yīng)時(shí)間是該反應(yīng)的另一重要控制指標(biāo)。本文對(duì)不同反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如表4所示。

表4 反應(yīng)時(shí)間

根據(jù)上表可知，該反應(yīng)進(jìn)程較快，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間≥1.0 h時(shí)，反應(yīng)達(dá)到最優(yōu)水平，考慮到能耗等因素，該反應(yīng)最佳反應(yīng)時(shí)間為1.0 h。

2.4 反應(yīng)體系pH

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)過程中體系pH對(duì)產(chǎn)品含量和收率有較大影響，因此嚴(yán)格控制反應(yīng)體系pH十分重要，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 反應(yīng)體系pH

如表5所示，反應(yīng)體系pH的變化對(duì)產(chǎn)品收率和含量影響較大；當(dāng)反應(yīng)體系pH值在10.00～11.50區(qū)間時(shí)，產(chǎn)品的含量和收率均達(dá)到最優(yōu)點(diǎn)，因此該區(qū)間為反應(yīng)的最佳pH區(qū)間。

2.5 后處理pH

在反應(yīng)結(jié)束后需要調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH使產(chǎn)品的鈉鹽在適當(dāng)?shù)膒H轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，本文對(duì)后處理pH進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 后處理pH

如表6所示，不同pH區(qū)間對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，當(dāng)pH=5～6時(shí)為該反應(yīng)的最佳pH區(qū)間。

2.6 后處理析出溫度

析出溫度對(duì)產(chǎn)品的晶型、析出狀態(tài)、含量和收率均有影響，因此適宜地析出溫度對(duì)產(chǎn)品來說十分重要。本文對(duì)析出溫度進(jìn)行梯度實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果見表7。

表7 后處理析出溫度

根據(jù)上表可知，析出溫度在0～5 ℃時(shí)，產(chǎn)品收率和含量均達(dá)到最高，因此該溫度區(qū)間是合適的析出溫度。

3 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)對(duì)4-烯丙氧基-4'-羥基二苯砜的合成工藝進(jìn)行了研究，選擇以雙酚S、3-氯丙烯為原料合成4-烯丙氧基-4'-羥基二苯砜，并考察了反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)體系pH、后處理pH和后處理析出溫度對(duì)產(chǎn)品的影響，得出最佳反應(yīng)物配比雙酚S:3-氯丙烯=1.00：1.05, 最佳反應(yīng)溫度為50 ℃,最佳反應(yīng)時(shí)間為1.0 h，最佳反應(yīng)體系pH為10.00～11.50,后處理最佳pH為5～6,后處理析出溫度為0～5 ℃。