具有特殊结构的双酚化合物合成工艺研究

摘要

双酚化合物是合成聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂等高分子材料的重要单体，通过合成一些具有特殊功能结构的双酚化合物可将此特殊结构引入到上述高分子材料中，从而改善材料的耐热性、阻燃性、光学性能等性质。本文中主要研究了三种具有特殊结构双酚化合物的合成工艺:含八元碳环结构的双酚化合物1，1-二（4-羟基苯基）环辛烷，含氧杂蒽结构的双酚化合物9，9-二甲基-3，6-二羟基氧杂蒽，含螺环二色满结构的双酚化合物4，4，4'，4'-四甲基-7，7'-二羟基-2，2'-螺环二色烷。通过对其反应条件进行优化，得到最佳的合成工艺条件以便进行进一步的放大生产。
　　(1)1，1-二（4-羟基苯基）环辛烷合成工艺条件研究。以环辛酮和苯酚为原料，β-巯基丙酸为助催化剂，通入干燥的氯化氢气体在常温常压下反应制得1，1-二（4-羟基苯基）环辛烷，其结构经核磁共振氢谱、质谱和红外光谱确认正确。研究表明:氯化氢气体催化效果明显好于其他酸催化剂，硫醇/酚类化合物是有效的助催化剂，加热对反应不利。最佳反应条件为:n（环辛酮）∶n（苯酚）∶n（β-巯基丙酸）=1∶5∶0.1，干燥氯化氢气氛下，无溶剂条件下，室温常压反应5天，HPLC内标法测定产物收率81.0％。
　　(2)9，9-二甲基-3，6-二羟基氧杂蒽（化合物A）合成工艺条件研究及底物扩展研究。以丙酮与间苯二酚为原料，研究了酸催化剂、温度、溶剂、反应配比等因素的影响，得到最佳合成工艺条件:丙酮与间苯二酚比例1∶2.5，多聚磷酸作催化剂，用量10 mol％，在温度140℃无溶剂条件下反应10个小时，HPLC测得反应收率高达93.2％。将得到的最优工艺条件用于不同的底物酮，丁酮和二苯甲酮反应较好，收率分别为79％、77％。
　　(3)4，4，4'，4'-四甲基-7，7'-二羟基-2，2'-螺环二色烷（化合物C）的反应条件优化。同样以丙酮与间苯二酚为原料，分别以Amberlyst-15树脂和浓盐酸作为酸催化剂，在甲苯溶剂中经缩合反应以高收率得到目标化合物。丙酮与间苯二酚二者比例3∶5:以Amberlyst-15树脂为催化剂，85℃下反应6.5h;以浓盐酸为催化剂，100℃反应5h;经高效液相色谱检测利用内标法（对溴苯甲醚为内标）测得产物C收率分别为91.3％和85.7％。研究中发现黄烷结构产物可以转化为螺环二色满结构产物。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1．1 双酚化合物的简介及其类别

1．1．1 开链双酚化合物

1．1．2 含环烷基双酚化合物

1．1．3 其他特殊结构(氧杂蒽结构和螺环结构)双酚化合物

1．2 双酚化合物的用途

1．2．1 聚碳酸酯(PC)

1．2．2 环氧树脂(EP)

1．2．3 其他方面的应用

1．3 双酚化合物的合成方法

1．4 本文课题研究对象及研究现状

1．4．1 1，1-二(4-羟基苯基)环辛烷的研究进展

1．4．2 化合物A和化合物C的研究进展

第二章 实验部分

2．1 实验主要仪器与试剂

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验药品

2．2 八元碳环结构的双酚化合物-1，1-二(4-羟基苯基)环辛烷的合成

2．2．1 1，1-二(4-羟基苯基)环辛烷的合成方法

2．2．2 1，1-二(4-羟基苯基)环辛烷的分析方法

2．3 含氧杂蒽结构的双酚化合物A的合成

2．3．1 化合物A的合成方法

2．3．2 化合物A的分析方法

2．3．4 底物扩展实验

2．3 含螺环二色满结构的双酚化合物c的合成

2．3．1 化合物C的合成方法

2．3．2 化合物C的分析方法

第三章 结果与讨论

3．1 1，1-二(4-羟基苯基)环辛烷的合成工艺条件研究

3．1．1 酸催化剂的选择

3．1．2 不同助催化剂对反应的影响

3．1．3 温度对反应收率的影晌

3．1．4 环辛酮与苯酚的投料比对反应收率的影响

3．1．5 溶剂对反应的影响

3．1．6 反应时间对收率的影响

3．1．7 放大实验

3．1．8 小结

3．2 含氧杂蒽结构的双酚化合物A的合成工艺条件研究及底物扩展研究

3．2．1 酸催化剂的选择

3．2．2 温度对丙酮与间苯二酚反应的影响

3．2．3 丙酮与间苯二酚的投料比例对反应收率的影响

3．2．4 反应时间对产物A收率的影响

3．2．5 不同溶剂对反应的影晌

3．2．6 对多聚磷酸催化剂的研究实验

3．2．7 产物纯化的工艺流程及底物扩展实验

3．2．8 小结

3．3 含螺环二色满结构的化合物C合成条件的优化

3．3．1 合成化合物C的酸催化剂和温度条件的确定

3．3．2 原料比例变化对产物C收率的影响

3．3．3 最优条件下进行酸催化剂的对照反应以及对该反应的化学选择性进行对比

3．3．4 黄烷结构产物B与螺环二色满结构产物C之间的转换

3．3．5 小结

结论

参考文献

附录A 相关化合物的核磁图

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢