二氰基-1,4-苯乙烯类不对称荧光增白剂的制备方法技术

技术编号:1882035 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种二氰基-1,4-苯乙烯类不对称荧光增白剂的制备方法。现有方法的副产物较多,产率较低,不适合工业化大生产的要求。本发明专利技术用溶剂将氰基氯苄溶解后滴加到亚磷酸三乙酯中,进行酯化反应,得到产物氰苄基磷酸酯;对苯二甲醛和溶剂混合在反应器中,然后采用双滴加法将对-氰苄基磷酸酯和甲醇钠的甲醇溶液同时滴加到反应器中,进行第一步缩合反应;在反应体系中加入间-氰苄基磷酸酯、有机分散剂,然后滴加甲醇钠的甲醇溶液,进行第二步缩合反应,反应液经后处理得到黄色固体产物,即为目标产物。本发明专利技术提高了反应的安全性,减少了副反应的发生,提高了反应收率和不对称产物含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料、纤维行业用的助剂,具体地说是一种。
技术介绍
二氰基-1,4-苯乙烯类不对称荧光增白剂(简称荧光增白剂ER)是二苯乙烯基衍生物类结构中重要的荧光增白剂之一。它具有良好的增白效果,被其增白的产品可保持长时间放置而不泛黄,并且具有耐高温、耐碱、耐氯漂、耐光照等优点。荧光增白剂ER(m/p)、(o/p)、(o/m)为荧光增白剂ER的同系化合物,可用于涤纶、醋酸纤维、锦纶等织物的增白;也可用于油漆、油墨、塑料、防伪、电子照相等多种领域。由于荧光增白剂ER结构的不对称性,与荧光增白剂ER330相比具有更高的白度值,并且与荧光增白剂ER330相复配可改变其发射波长,使之具有良好的色光。 王学勤,陈华等人(化学世界,1998,39(9),第501页)公开了荧光增白剂ER的合成方法,将亚磷酸三甲酯直接慢慢加入到装有对-氰基氯苄的反应器中。由于该酯化反应放热迅速,温度较难控制,且熔融状态下的对-氰基氯苄混有少量的二氯苄,该物质于空气中形成苯甲醛后在高温下易自燃,存在不安全因素,因此导致酯化物颜色较深,副产物较多,产率较低。 中国专利公开号CN85104436、CN1157301、CN1817857A公开了在进行wittig-horner反应时,直接将酯化物与对苯二甲醛混合,通过滴加强碱(醇钠干粉或溶液、氢氧化钠醇溶液)进行。但该反应体系中,产物溶解性不好,黏度较大,大大降低了反应的效率,特别是用于合成荧光增白剂ER时,副产物较多。 目前,国外对荧光增白剂ER的合成报道较少,欧洲专利申请EP0680947A2报道了应用相转移催化(PTC)技术合成了荧光增白剂ER,但该反应耗时较长,产率纯度相对不高(产率71%,纯度87%),从催化剂成本、溶剂用量及反应时间等方面考虑,不适合工业化大生产的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种高效、环保、产品收率及纯度高的荧光增白剂ER的制备方法,以提高原料的利用率,适合工业化大生产的要求。 为此,本专利技术采用如下的技术方案,其包括以下步骤 1)用溶剂将氰基氯苄溶解后滴加到亚磷酸三乙酯中,进行酯化反应,同时不断蒸出溶剂,温度控制在110℃~120℃之间,完成后140-160℃保温反应2-4小时,得到产物氰苄基磷酸酯,采用邻、间或对-氰基氯苄原料可以分别得到邻、间或对-氰苄基磷酸酯,该步骤避免了氰基氯苄处于熔融状态,保证了反应的安全性,同时溶剂可以稳定反应温度,减少副反应的发生,提高反应收率; 2)对苯二甲醛和溶剂混合在反应器中,然后采用双滴加法将对-氰苄基磷酸酯和甲醇钠的甲醇溶液同时滴加到反应器中,进行第一步缩合反应,温度控制在20℃以下,滴完后在20-30℃保温1-3小时,保证底物对苯二甲醛处于过量状态,对-氰基苄磷酸酯相对苯二甲醛处于不足,对苯二甲醛一端接入对氰基苄,这样保护另一端醛基在二缩状况下反应(不在此步缩合中反应),减少副反应的发生,提高反应收率和不对称产物含量; 3)在反应体系中加入间-氰苄基磷酸酯、有机分散剂,然后滴加甲醇钠的甲醇溶液,进行第二步缩合反应,温度控制在20-30℃之间,滴完后在45-50℃保温1-3小时,反应液经后处理得到黄色固体产物,即为目标产物3,4’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂,有机分散剂使反应充分进行,提高了反应速率。 当步骤2)采用邻-氰苄基磷酸酯代替对-氰苄基磷酸酯,得到的目标产物为2,4’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂。 当步骤3)采用邻-氰苄基磷酸酯代替间-氰苄基磷酸酯,得到的目标产物为2,3’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂。 步骤1)中所用的溶剂为氯仿、苯、甲苯、四氢呋喃、二氧六环中的任一种或二种以上的组合物。 步骤2)中所用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃、二氧六环、吡啶中的任一种或二种以上的组合物。 步骤3)中所用的有机分散剂为C8~C18的有机酸钙或C8~C18的有机酸锌,所述的有机酸钙为硬脂酸钙、油酸钙,所述的有机酸锌为硬脂酸锌、油酸锌。有机酸钙或有机酸锌作为一种广泛使用的塑料稳定剂,在有机溶剂中溶解性相对较差,最终能够留在产品当中,使得产品在塑料应用中,同时起到增白和稳定的双重作用。 本专利技术制备的荧光增白剂(ER)结构如下 其三种结构式如下 (m/p,3,4’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂) (o/m,2,3’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂) (o/p,2,4’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂) 荧光增白剂ER(m/p)的合成路线如下 本专利技术同现有技术相比,具有如下优点 (1)用溶剂将氰基氯苄溶解后反向滴加到亚磷酸三乙酯中,一方面确保了反应过程中温度的稳定性,从而提高了反应产率和含量;另一方面,避免了氰基氯苄的熔融状态,提高了反应的安全性; (2)通过双滴加法减少了副反应的发生,提高了反应收率和不对称产物含量; (3)有机分散剂使反应充分进行,提高了反应速率; (4)该方法迅速、能耗低、无需中间体分离,适合工业化生产。 下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明。 具体实施例方式 实施例1氰苄基磷酸酯的制备 常压下,将54.8g亚磷酸三乙酯加入到带冷凝装置的250mL四颈瓶中,机械搅拌,升温至120℃左右,50g间-氰基氯苄用100mL苯溶解后置于恒压滴液漏斗中,1小时内滴加到反应器中,同时不断蒸出苯,加料完毕后升温至150℃,保温3小时,反应液经气相色谱检测,反应基本完全,产品间-氰苄基磷酸酯73.1g,收率95.1%,有效含量98%以上。 当原料为邻-氰基氯苄,采用上述方法制得邻-氰苄基磷酸酯;当原料为对-氰基氯苄,采用上述方法制得对-氰苄基磷酸酯。 实施例2荧光增白剂ER(m/p)的制备 将13.4g对苯二甲醛和80mL的DMF加入到250mL三口瓶中,在1小时内滴加分别于恒压滴液漏斗中的25.3g对-氰苄基磷酸酯和19.3g甲醇钠的甲醇溶液(质量百分含量28%-30%),温度控制在10~15℃之间,滴完后20℃~30℃保温2小时;然后再加入25.3g间-氰苄基磷酸酯和3.3g硬脂酸钙,1小时内滴加19.3g甲醇钠溶液(含量与上同),温度控制在20℃~30℃之间,滴完后45~50℃保温2小时。反应液经20mL甲醇打浆,减压抽滤,依次用20mL甲醇、20mL水洗涤后烘干,得到黄色固体30.3g,收率91.2%,有效含量99%以上,其中m/p含量95-99%。 实施例3荧光增白剂ER(o/p)的制备 将13.4g对苯二甲醛和80mL的DMF加入到250mL三口瓶中,在1小时内滴加分别于恒压滴液漏斗中的25.3g邻-氰苄基磷酸酯和19.3g甲醇钠的甲醇溶液(含量28%-30%),温度控制在10~15℃之间,滴完后20℃~30℃保温2小时;然后再加入25.3g对-氰苄基磷酸酯和3.3g硬脂酸钙,1小时内滴加19.3g甲醇钠溶液(含量、与上同),温度控制在20℃~30℃之间,滴完后45~50℃保温2小时。反应液经20mL甲醇打浆,减压抽滤,依次用本文档来自技高网
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【技术保护点】
二氰基-1,4-苯乙烯类不对称荧光增白剂的制备方法,其包括以下步骤: 1)用溶剂将氰基氯苄溶解后滴加到亚磷酸三乙酯中,进行酯化反应,得到产物氰苄基磷酸酯; 2)对苯二甲醛和溶剂混合在反应器中,然后采用双滴加法将对-氰苄基磷酸酯和甲醇钠的甲醇溶液同时滴加到反应器中,进行第一步缩合反应; 3)在反应体系中加入间-氰苄基磷酸酯、有机分散剂,然后滴加甲醇钠的甲醇溶液,进行第二步缩合反应,反应液经后处理得到黄色固体产物,即为目标产物3,4’-二氰基-1,4-苯乙烯荧光增白剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐会志金可刚竹百均吴美华单雅丽吴海峰来雷
申请(专利权)人:浙江传化华洋化工有限公司
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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