一种邻苯二甲酸衍生物的制备方法及生产方法技术

本发明专利技术提供一种邻苯二甲酸衍生物的制备方法及生产方法，属于有机化学领域。4

【技术实现步骤摘要】
一种邻苯二甲酸衍生物的制备方法及生产方法


[0001]本专利技术涉及有机化学领域，具体涉及一种邻苯二甲酸衍生物的制备方法及生产方法，邻苯二甲酸衍生物为4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐、3,3',4,4'
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联苯四甲酸、3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐。

技术介绍

[0002]3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐简称BPDA，是合成高性能聚酰亚胺,特别是电子器件聚酰亚胺的主要单体之一，价格昂贵。它和1,4'
‑
对苯二胺、4,4'
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二氨基二苯醚等二元胺合成的聚酰亚胺具有优异的耐热性能、力学性能和电绝缘性能，广泛应用于航空、航天、电子、激光、新能源等领域。
[0003]因此，科研人员在不断探索BPDA的制备方法，开发了一些具有产业化价值的工艺路线。例如，中国专利CN110563678A公开了一种以邻苯二甲酸酐为原料，经过氯代、偶联并水解反应制备BPDA的方法。
[0004]上述方法中氯代反应生成的邻苯二甲酸盐是制备BPDA的重要中间体，然而，上述方法中该邻苯二甲酸盐产率较低、杂质较多难以分离，因此，有必要开发一种高收率、高纯度制备邻苯二甲酸衍生物的方法，以满足市场的广大需求。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种邻苯二甲酸衍生物的制备方法及生产方法，邻苯二甲酸衍生物为4
‑
溴代邻苯二甲酸单碱金属盐、3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸、3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐，收率高、纯度高和成本低，适合于放大工业化生产。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种4
‑
溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，邻苯二甲酸酐、溴化剂和反应溶剂发生溴代反应，得到4
‑
溴代邻苯二甲酸单碱金属盐，其中，所述溴化剂为溴素，所述反应溶剂为碱金属的氢氧化物水溶液。
[0007]本专利技术第二方面提供一种3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸的制备方法，包括如下步骤：
[0008]b)4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐在催化剂、助催化剂和碱性溶液条件下发生偶联并水解反应，得到包含3,3',4,4'
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联苯四甲酸碱金属盐的混合物；
[0009]c)将步骤b)得到的混合物进行过滤，得到第二滤液；所述第二滤液发生酸化反应，得到3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸。
[0010]本专利技术第三方面提供一种3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐的制备方法，包括如下步骤：
[0011]1)采用上述3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸的制备方法得到3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸；
[0012]2)将3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸进行干燥脱水，得到3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐。
[0013]本专利技术第四方面提供一种3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸的生产方法，包括如下步骤：
[0014]a)邻苯二甲酸酐、溴化剂和反应溶剂发生溴代反应，其中，所述溴化剂为溴素，所述反应溶剂为碱金属的氢氧化物水溶液；溴代反应结束后进行降温，保温析晶，过滤，得到
包含4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的湿品和第一滤液；
[0015]b)将包含4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的湿品在催化剂、助催化剂和碱性溶液条件下发生偶联并水解反应，得到包含3,3',4,4'
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联苯四甲酸碱金属盐的混合物；
[0016]c)将步骤b)得到的混合物进行过滤，得到第二滤液；
[0017]将所述第二滤液进行降温，保温析晶，过滤，得到第三滤液和第一固体；将所述第一固体离心，得到湿品副产物碱金属溴化物；
[0018]将所述第三滤液进行酸化反应，保温析晶，过滤，得到第四滤液和第二固体；将所述第四滤液进行减压浓缩，降温，过滤离心，得到酸化使用的酸的碱金属盐；将所述第二固体加入水中，保温析晶，得到3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸。
[0019]上述技术方案具有如下有益效果中的至少一项：
[0020]1)4
‑
溴代邻苯二甲酸单钠盐的制备方法收率高、纯度高和成本低，在百公斤规模上仍然具有收率高、纯度高、成本低的有益效果，适合于放大工业化生产。
[0021]2)3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸的制备方法收率高、纯度高和成本低，在百公斤规模上仍然具有收率高、纯度高、成本低的有益效果，适合于放大工业化生产。
[0022]3)3,3
’
,4,4
’‑
联苯四甲酸二酐的制备方法收率高、纯度高和成本低，在百公斤规模上仍然具有收率高、纯度高、成本低的有益效果，适合于放大工业化生产。
[0023]4)4
‑
溴代邻苯二甲酸单钠盐的制备方法原子经济性高，可同时制备碱金属溴化物如溴化钠，在百公斤规模上仍然具有收率高的有益效果，适合于放大工艺联产。
[0024]5)3,3',4,4'
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联苯四甲酸的制备方法原子经济性高，可同时制备高纯度的碱金属溴化物如溴化钠和酸化使用的酸的碱金属盐如硫酸钠，在百公斤规模上仍然具有收率高的有益效果，适合于放大工艺联产。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的技术方案。应理解，本专利技术提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
的情况下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0026]一种4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，邻苯二甲酸酐、溴化剂和反应溶剂发生溴代反应，得到4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐，其中，所述溴化剂为溴素，所述反应溶剂为碱金属的氢氧化物水溶液。
[0027]优选地，邻苯二甲酸酐与溴化剂的摩尔比为1：1～1：1.3，如1：1～1：1.1或1：1.1～1：1.3。
[0028]优选地，邻苯二甲酸酐与碱金属的氢氧化物的摩尔比为1：2～1：3。
[0029]优选地，所述碱金属的氢氧化物水溶液的质量百分比浓度为7％～11％，如7％～8.5％、8.5％～8.8％、8.8％～9.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，其特征在于，邻苯二甲酸酐、溴化剂和反应溶剂发生溴代反应，得到4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐，其中，所述溴化剂为溴素，所述反应溶剂为碱金属的氢氧化物水溶液。2.如权利要求1所述的4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，其特征在于，邻苯二甲酸酐与溴化剂的摩尔比为1：1～1：1.3；和/或，邻苯二甲酸酐与碱金属的氢氧化物的摩尔比为1：2～1：3；和/或，所述碱金属的氢氧化物水溶液的质量百分比浓度为7％～11％；和/或，所述碱金属选自钠、钾、铷和铯中的至少一种；和/或，溴代反应的温度为80℃～100℃；和/或，溴代反应的时间为8h～12h。3.如权利要求1所述的4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：溴代反应结束后进行降温，保温析晶，过滤。4.如权利要求3所述的4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：1)降温至
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10℃～5℃；2)所述制备方法还包括：过滤后得到的4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐在打浆溶剂存在下进行打浆；3)所述制备方法还包括：过滤得到的第一滤液进行后处理，得到碱金属溴化物。5.如权利要求4所述的4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的制备方法，其特征在于，特征2)中，还包括如下技术特征中的至少一项：21)所述打浆溶剂包括乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、正庚烷、甲醇和二氯甲烷中的至少一种；22)所述打浆溶剂与4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的质量比为4～6：1；23)打浆的时间为20min～40min。6.一种3,3',4,4'
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联苯四甲酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：b)4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐在催化剂、助催化剂和碱性溶液条件下发生偶联并水解反应，得到包含3,3',4,4'
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联苯四甲酸碱金属盐的混合物；c)将步骤b)得到的混合物进行过滤，得到第二滤液；所述第二滤液发生酸化反应，得到3,3',4,4'
‑
联苯四甲酸。7.如权利要求6所述的3,3',4,4'
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联苯四甲酸的制备方法，其特征在于，所述制备方法在步骤b)之前还包括步骤a)：采用权利要求1至7任一项所述的制备方法得到4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐。8.如权利要求6所述的3,3',4,4'
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联苯四甲酸的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：b1)步骤b)中，所述催化剂为Pd/C；b2)步骤b)中，所述助催化剂为硫酸羟胺；b3)步骤b)中，所述助催化剂以水溶液方式存在，质量百分比浓度为19％～29％；b4)步骤b)中，所述碱性溶液为氢氧化钠水溶液；b5)步骤b)中，碱性溶液的质量百分比浓度为4％～15％；
b6)步骤b)中，所述催化剂与4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的质量比为0.009～0.015：1；b7)步骤b)中，所述助催化剂与4
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溴代邻苯二甲酸单碱金属盐的质量比为0.2～0.4：1；b8)步骤b)中，偶联并水解反应的温度为50℃～90℃；b9)步骤b)中，偶联并水解反应的时间为8h～12h；c1)步骤c)中，酸化反应的pH为3～4；c2)步骤c)中，酸化反应后进行过滤洗涤，得到3,3',4,4'
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联苯四甲酸；c3)步骤c)中，将所述第二滤液进行降温，保温析晶，过滤，得到第三滤液和第一固体；将所述第三滤液进行酸化反应，保温析晶，过滤，得到第四滤液和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张唐志，匡逸，陆茜，陈快快，高梓丰，肖新强，罗德智，赵濬宇，
申请(专利权)人：江西凌富生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：