[發(fā)明專利]一種磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化合成雙酚F的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410389375.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN104119208A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉躍進(jìn);夏迪;李勇飛;董勁;吳志民;談瑛;潘浪勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C39/16
• 分類號(hào): C07C39/16;C07C37/20;B01J27/18
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化合成雙酚F的方法。

背景技術(shù)

雙酚F由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，適合制備低粘度環(huán)氧樹脂，性能優(yōu)于雙酚A環(huán)氧樹脂，尤其是其便于注塑澆鑄流動(dòng)、可以少加甚至不加稀釋劑的特點(diǎn)，特別適合于大型風(fēng)電葉片環(huán)氧樹脂的加工成型，也大大減少了環(huán)境污染，改善了加工環(huán)境。雙酚F還用于合成環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚碳酸酯而應(yīng)用于成型、鑄造、密封、涂料、封裝、增強(qiáng)塑料和其他化工業(yè)。

現(xiàn)合成雙酚F的催化劑有液體均質(zhì)酸和固體酸兩大類。

專利CN200810072071、JP09067287和JP58177928分別報(bào)道了磷酸、鹽酸和硫酸催化合成雙酚F。雖然無(wú)機(jī)酸催化合成雙酚F能得到較高的收率，但存在反應(yīng)劇烈、副反應(yīng)多、腐蝕設(shè)備、反應(yīng)后處理困難和催化劑回收利用率低等缺點(diǎn)。專利JP08198790、JP55124730分別報(bào)道了草酸及草酸鹽催化合成雙酚F。雖然有機(jī)酸催化反應(yīng)條件溫和、對(duì)設(shè)備腐蝕性輕，但酚醛比高、副反應(yīng)多、產(chǎn)率相對(duì)較低，影響雙酚F環(huán)氧樹脂制成品的質(zhì)量。專利CN102584541A報(bào)道了咪唑類離子液體催化合成雙酚F。雖然該法操作簡(jiǎn)易、綠色環(huán)保，但離子液體粘度大、成本較高、水洗回收離子液體催化劑也還存在一定的影響。

專利JP11269113、CN101987812A分別報(bào)道了沸石分子篩、介孔分子篩催化合成雙酚F，固體催化劑易于分離回收。專利CN103772154A報(bào)道了先經(jīng)焦磷酸、后經(jīng)氯化鋁兩步改性羥基磷灰石催化苯酚、甲醛水溶液合成雙酚F，但焦磷酸價(jià)格相對(duì)較高，且焦磷酸只是對(duì)AlCl改性具有促進(jìn)作用，改性步驟繁雜，氯化鋁改性后以-AlCl_X存在(Zhao?X?S，Lu?M?G?Q，Song?C.Immobilization?of?Aluminum?Chloride?on?MCM-41?as?a?New?Catalyst?System?for?Liquid-Phase?Isopropylation?of?Naphthalene[J].Journal?of?Molecular?Catalysis?A：Chemical?191(2003)：67-74)，遇甲醛水溶液易水解失活，致使雙酚F收率相對(duì)偏低。

本發(fā)明利用羥基磷灰石表面具有P-OH，經(jīng)磷酸一步改性形成P-O-P鍵而具有酸性活性，催化劑活性高，合成過(guò)程簡(jiǎn)便，遇水性質(zhì)穩(wěn)定，設(shè)計(jì)出磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化劑用于雙酚F的催化合成。本發(fā)明催化劑合成方法具有易分離回收、產(chǎn)物后期處理方便、腐蝕性小、副產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)催化劑生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)專利CN103772154A先經(jīng)焦磷酸再經(jīng)氯化鋁兩步改性羥基磷灰石法催化合成雙酚F、焦磷酸價(jià)格相對(duì)較高、且焦磷酸只是對(duì)AlCl改性具有促進(jìn)作用、改性步驟繁雜、改性氯化鋁后以-AlCl_X存在遇水易水解失活、雙酚F收率相對(duì)偏低等缺點(diǎn)，提供一種磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化合成雙酚F的新方法，使得催化劑合成過(guò)程更簡(jiǎn)便，原料價(jià)格相對(duì)降低，而催化劑活性得以提高。

本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化合成雙酚F的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化合成雙酚F的方法，其步驟為：以磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石為催化劑，將苯酚和催化劑加入帶冷凝回流攪拌的反應(yīng)器中，攪拌均勻，按比例加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35～40％的甲醛水溶液，以純甲醛計(jì)，所加催化劑與甲醛的質(zhì)量比為1～4∶1，苯酚與甲醛的摩爾比為7.5～30∶1，反應(yīng)溫度為70～110℃，反應(yīng)時(shí)間為15～360分鐘，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過(guò)濾分離回收固體催化劑，濾液經(jīng)減壓蒸餾回收苯酚，冷卻至室溫即為雙酚F產(chǎn)品。

2.根據(jù)1所述的一種磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化合成雙酚F的方法，其特征在于：所述的磷酸改性無(wú)序介孔羥基磷灰石催化劑的制備方法為：