介绍
2,2‑双(3‑氨基‑4‑羟基苯基)六氟丙烷,一种邻氨基酚二胺单体,白色固体,熔程:245~248℃,应用于聚酰亚胺和聚苯并噁唑(PBO)领域[1]。
图一 2,2‑双(3‑氨基‑4‑羟基苯基)六氟丙烷
合成
合成方法1以双酚AF为原料,通过硝酸硝化,再进行氢化硝基还原制备得最终成品,涉及到危险的硝化工艺,且硝化过程会产生大量的酸性废水,对环境不友好,不适合长期稳定工业化生产[2]。
图二 2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷合成1
合成方法2以邻氯苯酚为原料,与六氟丙酮缩合,再进行氨化制备得最终成品,其中步使用到毒性较大的六氟丙酮气体,第二步使用到了较昂贵的钯配体催化剂且无法回收套用,条件较为苛刻,例如需要进行105℃氨水闷罐反应,不适合工业化生产[3]。
图三 2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷合成2
为解决现有技术制备方法危险、成本高、反应条件苛刻、操作复杂等问题。胡锦平等人[4]提供一种2,2‑双(3‑氨基‑4‑羟基苯基)六氟丙烷的制备
将亚硝酸钠(52.4g,0.759mol)、水(96g)、加入到250mL烧杯中搅拌溶解,得到亚硝酸钠水溶液。将苯胺(72g,0.773mol)、水(348g)加入1L三口烧瓶(R1)中,边搅拌边加入36%浓盐酸(174g,1.716mol),苯胺溶解。将R1内温降至0~5℃,控制R1内温0~10℃将配置好的亚硝酸钠水溶液滴入R1中,放热明显,约2小时滴完,滴完搅拌20分钟,得到棕色透明的苯胺重氮盐溶液,0~10℃储存待用。将双酚AF(123g,0 .365mol)、氢氧化钠(80g,2.0mol)、水(615g)加入到2L三口烧瓶(R2)中,搅拌溶解,并降温至0~5℃。控制R2内温0~10℃,将上述制备得苯胺重氮盐溶液滴入到R2中,轻微放热,约45分钟滴完,滴加结束,搅拌2~3小时。控制R2内温0~20℃,滴加36%盐酸直至R2中水相pH:4~7,滴加结束搅拌30分钟复测pH,得到深红色固液混合物。过滤,湿品使用少量水漂洗。将湿品返回R2中,加入甲醇(615g),室温打浆2~3小时,过滤,湿品使用少量甲醇漂洗。湿品置于烘箱中70~80℃真空干燥12小时,得深红色中间体(I)双酚AF二偶氮化合物177 .4g,纯度99 .3%,摩尔收率89.0%。
步骤(2):将步骤(1)得到的中间体(I)双酚AF二偶氮化合物(177.4g,0.325mol)加入2L不锈钢氢化釜中,加入乙醇(887g),5%钯炭(1.77g,盖好釜盖,拧紧螺丝,使用氮气置换3次,再使用氢气置换3次,于60~70℃、0.3~0.5MPa反应约3小时至不吸氢,继续保压30分钟。泄去氢化釜内残留的氢气,使用氮气置换3次,打开釜盖,将氢化反应液过滤,收集滤液,过滤出的催化剂单独收集,可套用于下一批反应。将滤液减压浓缩至约350mL,加入到水(887g)中,大量白色固体析出,搅拌30分钟后过滤,滤饼使用少量水漂洗,湿品置于烘箱中60~70℃真空干燥12小时,得白色最终成品110 .3g,纯度99 .7%,步骤(2)摩尔收率:92.4%。两步总摩尔收率为:82.2%。
苯胺回收:将步骤(2)氢化后处理母液,控制内温50℃以下将乙醇减压蒸出,得到水和苯胺的混合液,静置,分出下层苯胺相,得到回收苯胺57g,回收率:79.1%。
图四 2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷合成3
该方法有以下优点:
(1)避免了现有制备工艺中的硝化等危险工艺,避免了硝化产生的大量酸性废水,反应条件温和、易操作、对环境更加友好。
(2)加氢结束后副产物苯胺可回收、可继续套用至步重氮化反应中,最终产物上的两个氨基来自于廉价的亚硝酸钠,更加符合原子经济,工艺更为绿色。
(3)氢化条件温和,催化剂可反复回收套用,更加节省成本。
(4)本发明通过两步反应实现转化,两步摩尔收率为82%,操作简单,反应温和。
参考文献
[1]康永利,张慧丽.2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的制备方法[J].山东化工,2019,48(18):22+25.
[2]王潇潇,刘振民,李鹏等.2,2-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成研究[J].热固性树脂,2016,31(03):26-29.
[3]王潇潇,谢峰.2,2-二(3氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成[J].精细化工,2014,31(06):796-800.
[4]胡锦平,王凯,张培锋等. 一种2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的制备方法[P]. 辽宁省:CN116283614A,2023-06-23.