背景技術(shù)
2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷是一種重要的單體,其可以用于合成2,2-雙(3,4-二羧酸)六氟丙烷二酐(6-FDA)。再由2,2-雙(3,4-二 羧酸)六氟丙烷二酐(6-FDA)合成的含氟聚酰亞胺具有良好的性能,如低的介電常數(shù)、低的 吸收性及良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性,既可以用作涂料及電子應(yīng)用中的電介質(zhì)等,也可以用于合 成其他聚合物如光纖、液晶等材料的主要組成部分。
對(duì)于2,2_雙(3,4_二甲苯基)六氟丙烷的制備方法,現(xiàn)有技術(shù)中有以下報(bào)道:
中國(guó)專利0價(jià)01696199報(bào)道了2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的制備方法,在離 子液體中,在Lewi s酸催化下,鄰二甲苯與2,2-二氯六氟丙烷經(jīng)加熱發(fā)生烷基化反應(yīng)得到2, 2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷。反應(yīng)溫度約85°C,反應(yīng)收率約64%。此方法中反應(yīng)收率低, 且原料2,2-二氯六氟丙烷不易得。
中國(guó)專利CN101851147報(bào)道了2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的制備方法,在高 壓反應(yīng)釜中,在無(wú)水氟化氫存在下,鄰二甲苯與六氟環(huán)氧丙烷反應(yīng)得到2,2-雙(3,4-二甲苯 基)六氟丙烷。次方使用的設(shè)備復(fù)雜、難于操作、反應(yīng)壓力高、備投資較大。
朱士正等人在Journal of Fluorine Chemistry(2003), 123(2) ,221-225.報(bào)道了 以六氟丙酮為原料制備2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的方法。反應(yīng)收率僅67%,且使用 的原料六氟丙酮毒性極強(qiáng)、不易運(yùn)輸。
因此,有希望對(duì)2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的制備方法做進(jìn)一步的改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備2,2-雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的方法,具有原 料毒性低、反應(yīng)壓力低、易操作、反應(yīng)選擇性和收率高、適合工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
—種制備2,2_雙(3,4_二甲苯基)六氟丙烷的方法,所述方法包括:在氟化氫的作用下,使鄰二甲苯與六氟丙酮一水合物液相反應(yīng)得到2,2_雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷。反應(yīng)方程式如下:
本發(fā)明使用的原料六氟丙酮一水合物,可以通過(guò)六氟丙酮三水合物與鄰二甲苯在 加熱回流條件下進(jìn)行共沸脫水得到。
在六氟丙酮三水合物與鄰二甲苯進(jìn)行共沸脫水時(shí),六氟丙酮三水合物與鄰二甲苯 的摩爾配比優(yōu)選為1:2?1:8,并進(jìn)一步優(yōu)選為1:2?1:6。
在六氟丙酮三水合物與鄰二甲苯進(jìn)行共沸脫水時(shí),加熱溫度優(yōu)選為90°C?100°C。
經(jīng)共沸脫水反應(yīng)后得到的含六氟丙酮一水合物的反應(yīng)液可以無(wú)需提純,直接作為 原料與鄰二甲苯在氟化氫的作用下進(jìn)行液相反應(yīng)得到2,2_雙(3,4_二甲苯基)六氟丙烷。
本發(fā)明提供的制備2,2_雙(3,4_二甲苯基)六氟丙烷的方法中,鄰二甲苯與六氟丙 酮一水合物的摩爾配比優(yōu)選為0. 3?3:1,并進(jìn)一步的優(yōu)選為0.4?2:1。
本發(fā)明提供的制備2,2_雙(3,4_二甲苯基)六氟丙烷的方法中,氟化氫用量?jī)?yōu)選為 六氟丙酮一水合物與鄰二甲苯總重的40?90%wt,并進(jìn)一步的優(yōu)選為六氟丙酮一水合物與 鄰二甲苯總重的45?80%wt。
本發(fā)明提供的制備2,2_雙(3,4-二甲苯基)六氟丙烷的方法中,反應(yīng)溫度優(yōu)選為60 ?150°C,并進(jìn)一步優(yōu)選為90?130°C。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明,但并不將本發(fā)明局限于這些具 體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的 所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
在配有磁力攪拌、冷凝管、油浴加熱、分水器的500mL三口燒瓶中,加入六氟丙酮三 水合物82g(0.372mol),鄰二甲苯80g(0.754mol),分層,攪拌,反應(yīng)液為乳白色混合物,升 溫至回流溫度,分水器中有水分離出(分水器中加入約40g鄰二甲苯),繼續(xù)加熱回流至基本 無(wú)水分出,反應(yīng)瓶?jī)?nèi)液體無(wú)色透明,為鄰二甲苯與六氟丙酮一水合物混合物;分水器中下層 15g,11.9mL,密度1.26g/cm3,有少量的六氟丙酮三水合物分出。
上述得到的鄰二甲苯與六氟丙酮一水合物的混合物加入0.5L高壓釜中,加入氫氟酸127g(6.35mol),開啟攪拌,升溫至115°C反應(yīng)約17h,反應(yīng)壓力約10.5atm,反應(yīng)結(jié)束后,冷 卻,卸掉壓力,用氮?dú)獯祾呷?,尾氣用水、堿洗吸收,開釜,反應(yīng)液攪拌下傾入冰水中,析出 固體,過(guò)濾,得到黃色固體約113g。以投入的六氟丙酮三水合物計(jì),粗品收率約85%。
將粗品干燥后,用異丙醇進(jìn)行重結(jié)晶,得到白色結(jié)晶性粉末96. 1g,2,2-雙(3,4-二 甲苯基)六氟丙烷含量約98.2%。