一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法技术

本发明专利技术涉及化学合成技术领域，具体涉及一种2,4‑二苯砜基苯酚的合成方法，具体合成方法如下：将苯酚以及苯磺酸加入反应器中，加入多聚磷酸以及催化剂，加热到一定温度反应，反应结束后降温，然后加入水稀释，升温水解后过滤得到2,4‑二苯砜基苯酚粗产品，粗产物经重结晶后制备得到高纯度目标产物2，4‑二苯砜基苯酚。

【技术实现步骤摘要】
一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法
本专利技术涉及化学合成
，具体涉及一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法。
技术介绍
2,4-二苯砜基苯酚是一种非常重要的有机化工原料及聚合单体，它被广泛应用于各类功能高分子材料领域以及医药领域，如可用于生产固化剂的原料单体（CN101205444A），它还是一种非常优良的热敏纸显色剂及氧化剂，可用于制备各种热敏纸材料（CN103757979A）。2,4-二苯砜基苯酚的传统合成路线工艺复杂，对设备要求较为苛刻，且纯化步骤复杂，产率不高，因此阻碍了其工业化的步伐，本专利技术通过控制反应温度，并合成高效催化剂以减少副反应，同时调控反应试剂和脱水剂的比例，在高产率得到目标产物的同时，通过重结晶提高了产物的纯度，为其工业化奠定了基础。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法，在提高目标产物纯度的同时，既节约了生产和纯化成本，又有利于环境保护。本专利技术采用的技术方案如下：一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法，所述合成以多聚磷酸PPA为缩合剂，以g-C3N4负载三价铁g-C3N4@Fe为催化剂，2，4-二苯砜基苯酚的化学结构式为：，反应采用的技术方案为：；所述合成过程具体包括以下步骤：（1）g-C3N4@Fe催化剂的合成：以尿素为起始原料，在0～30℃温度条件下溶于水中配成一定摩尔量的水溶液，加入FeCl3固体混合均匀，加热除去水分，在马弗炉中高温煅烧5-10小时，制备得到g-C3N4@Fe催化剂待用；（2）2,4-二苯砜基苯酚的合成：在50-100℃温度条件下，向多聚磷酸中加入苯磺酸、反应原料苯酚以及步骤（1）中制备得到的催化剂g-C3N4@Fe，保持之前的温度条件搅拌5-48小时，反应结束后降温，倒入3倍体积的冷水中淬灭，升温水解后过滤得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品；（3）2,4-二苯砜基苯酚的纯化：步骤（2）中制备得到的粗产品加入一定体积的乙醇/水溶液中，加热溶解、自然冷却，得到高纯度目标产物2，4-二苯砜基苯酚。其中，步骤（1）中所述除去水分的加热温度控制为80-100℃，煅烧温度控制为400-600℃。其中，步骤（1）中所述尿素水溶液的浓度为1-10mol/L，所述FeCl3的用量限定为尿素摩尔数的0.01-0.1倍。其中，步骤（2）中所述水解时间控制在5-24小时之间，水解温度控制为50-100℃。其中，步骤（2）中多聚磷酸与反应原料苯酚的配比为50-500g/mol，催化剂为反应原料苯酚质量数的0.001-0.05倍，苯磺酸为反应原料苯酚摩尔数的1-5倍。其中，步骤（3）中所述乙醇/水最好是体积比V乙醇:V水=1:1-1:10，所述粗产品和乙醇/水溶液的比例最好为0.2-2g/mL，所述加热温度为50-100℃。进一步的，步骤（2）中过滤过程除去的物质为催化剂g-C3N4@Fe，所述过滤除去的催化剂g-C3N4@Fe经乙醇洗涤后可重复利用。本专利技术的优点在于：降低了缩合反应的反应时间，大大提高了反应效率与原料的转化率，重结晶步骤用廉价无毒的乙醇/水混合溶剂，在提高目标产物纯度的同时，既节约了生产和纯化成本，又有利于环境保护。附图说明图1为本专利技术2,4-二苯砜基苯酚的核磁共振氢谱图。具体实施方式为了使本专利技术的目的和技术方案更加清楚明白，下面结合实施例对本专利技术作进一步详述。实施例1催化剂的制备：在25℃下，在一个装有机械搅拌器和温度计的500mL反应瓶中加入60g(1mol)尿素为起始原料，溶于200mL水中，配成5mol/L的水溶液，然后加入16.1g(0.1mol)的FeCl3固体，混合均匀后加热除去水分，并进一步在马弗炉中，将温度升高到500℃锻烧6小时，得到74.5g催化剂（g-C3N4@Fe），产率98%。实施例2在氮气环境下，在一个装有机械搅拌器和温度计的2000mL反应器中加入200g多聚磷酸，升温至80度，然后加入188g(2mol)苯酚和1.8g催化剂g-C3N4@Fe，以及苯磺酸948g(6mol)，将反应体系在80℃下反应12小时。反应结束后，将反应液冷却至室温，加入600mL冷水淬灭并搅拌溶液，反应淬灭后加热至60℃水解18小时，反应结束后趁热过滤，滤液降温至4℃，静置2小时后过滤，收集固体得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品710g，产率95%。上述粗产品加入500ml乙醇/水混合溶剂中（V乙醇:V水=1:2），加热78℃使产品溶解，缓慢降至4℃，静置5小时后过滤，得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品673g，产率90%。实施例3在氮气环境下，在一个装有机械搅拌器和温度计的5000mL反应器中加入500g多聚磷酸，升温至80℃，然后加入470g(5mol)苯酚和4.7g催化剂g-C3N4@Fe，以及苯磺酸2470g(15mol)，将反应体系在80℃下反应12小时。反应结束后，将反应液冷却至室温，加入1500mL冷水淬灭并搅拌溶液，反应淬灭后加热至60℃水解18小时，反应结束后趁热过滤，滤液降温至4℃，静置2小时后过滤，收集固体得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品1.8kg，产率96%。上述粗产品加入1300ml乙醇/水混合溶剂中（V乙醇:V水=1:2），加热78℃使产品溶解，缓慢降至4℃，静置5小时后过滤，得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品1.72kg，产率92%。产品结构鉴定（如图1所示）：IR：3218，2928，2911，1578，1486，1292，1231，1169，878，765，691cm-1.1HNMR(300MHz,CDCl3)10.13(s,1H,OH),8.27(s,1H,Ar-H),8.06-7.92(m,3H,Ar-H),7.86-7.78(m,2H,Ar-H),7.62-7.52(m,6H,Ar-H),7.06(d,J=7.9Hz,1H,Ar-H).HRMS(ESI,m/z)calcdforC18H13O5S2[M-H]-:373.0210,found:373.0208。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,4‑二苯砜基苯酚的合成方法，其特征在于，所述合成以多聚磷酸PPA为缩合剂，以g‑C3N4负载三价铁g‑C3N4@Fe为催化剂，所述合成具体包括以下步骤：（1）g‑C3N4@Fe催化剂的合成：以尿素为起始原料，在0～30 ℃温度条件下溶于水中配成一定摩尔量的水溶液，加入FeCl3固体混合均匀，加热除去水分，在马弗炉中高温煅烧5‑10小时，制备得到g‑C3N4@Fe催化剂待用；（2）2,4‑二苯砜基苯酚的合成：在50‑100 ℃温度条件下，向多聚磷酸中加入苯磺酸、反应原料苯酚以及步骤（1）中制备得到的催化剂g‑C3N4@Fe，保持之前的温度条件搅拌5‑48小时，反应结束后降温，倒入3倍体积的冷水中淬灭，升温水解后过滤得到2,4‑二苯砜基苯酚粗产品；（3）2,4‑二苯砜基苯酚的纯化：步骤（2）中制备得到的粗产品加入一定体积的乙醇/水溶液中，加热溶解、自然冷却，得到高纯度目标产物2，4‑二苯砜基苯酚。

【技术特征摘要】
1.一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法，其特征在于，所述合成以多聚磷酸PPA为缩合剂，以g-C3N4负载三价铁g-C3N4@Fe为催化剂，所述合成具体包括以下步骤：（1）g-C3N4@Fe催化剂的合成：以尿素为起始原料，在0～30℃温度条件下溶于水中配成一定摩尔量的水溶液，加入FeCl3固体混合均匀，加热除去水分，在马弗炉中高温煅烧5-10小时，制备得到g-C3N4@Fe催化剂待用；（2）2,4-二苯砜基苯酚的合成：在50-100℃温度条件下，向多聚磷酸中加入苯磺酸、反应原料苯酚以及步骤（1）中制备得到的催化剂g-C3N4@Fe，保持之前的温度条件搅拌5-48小时，反应结束后降温，倒入3倍体积的冷水中淬灭，升温水解后过滤得到2,4-二苯砜基苯酚粗产品；（3）2,4-二苯砜基苯酚的纯化：步骤（2）中制备得到的粗产品加入一定体积的乙醇/水溶液中，加热溶解、自然冷却，得到高纯度目标产物2，4-二苯砜基苯酚。2.根据权利要求1所述的一种2,4-二苯砜基苯酚的合成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，万沈垚，吴建国，万海兵，
申请(专利权)人：南通沃兰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32