[發明專利]一種雙酚S的制備方法

在審

• 申請號: 202010361206.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111393339A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張東寶;于冉;張奇
• 申請（專利權）人: 南京清研高分子新材料有限公司
• 主分類號: C07C315/00
• 分類號: C07C315/00;C07C315/06;C07C317/22
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本發明涉及化工材料領域，具體涉及一種雙酚S的制備方法。通過對溶劑和催化劑的篩選，獲得了經濟性好、粗純度和粗產率高的雙酚S的制備方法。

技術領域

本申請涉及化工材料領域，具體涉及一種雙酚S的制備工藝。

背景技術

雙酚S，化學名為4，4'-二羥基二苯砜(簡寫為BPS)，是化工材料領域中常用的化工原料，其可以用于各種聚醚、聚酯的制備，例如它是超濾膜、燃料電池膜制備過程中常見的原料。雙酚S的制備工藝經歷了多種改良，一種制備工藝為在堿性條件下通過水解二氯二苯砜制備得到，但是該工藝的起始原料并非化工領域中的常見原料，導致工藝經濟型差；另外一種制備工藝為合成二羥基二苯S醚，然后再氧化制備雙酚S，但是該工藝步驟稍多，生產成本較高；目前最常用的制備工藝為苯酚和濃硫酸一鍋反應制備，其相對于前兩種工藝優勢突出，主要體現在(1)原料經濟易得；(2)制備工藝簡單，適宜大規模生產。但是其在產率、純度方面均存在一定的劣勢。

發明人通過梳理目前雙酚S的第三種制備工藝時發現，為了解決上述產率和純度的問題，研究人員的關注重點主要有以下幾個方面，(1)催化劑的開發，合適的催化劑可抑制副產物2,4'-BPS的產生，進而提高產率和純度。(2)反應溶劑的優選，通過優選特定的溶劑，其可以將產物水夾帶出去，而且理想的溶劑應當是對副產物的溶解度大，對產物的溶解度小，進而可在反應過程中析出產品而保留雜質；(3)優化反應參數，如溫度和時間，以期通過熱力學平衡控制反應向主反應方向傾斜；(4)尋找更優的純化方式來提高收率和純度。

目前現有技術中代表性工藝簡述如下：專利US4820831A報道了采用間苯二磺酸、4-氯苯磺酸、1，2-二氯苯-4-磺酸為催化劑、氯苯為溶劑，產率為95.70％-96.6％，純度為97.90％-98.10％，但是該工藝其制備工藝稍顯繁瑣，反應之間較長。專利CN1508127A采用芳香族二磺酸(未指明具體種類)為催化劑、1,2,4三氯苯為溶劑，制備過程中通入氮氣進行置換，并最后滴加硫酸，反應溫度稍高，反應完畢后直接通過甲醇水溶液回流，冷卻析晶，經過該粗純化步驟后得到純度≥99％，最后采用自來水溶解，活性炭吸附，最終純度為99.99％，收率可達90％，該工藝整體收率偏低。CN1684943A采用均三甲苯作為溶劑，未采用催化劑，獲得的粗產品的純度為92.5％，反應完成后通過加入等反應量的苯酚來進行析晶，純化后產品純度為99.5％，收率為83％，苯酚用量大；楊玉秋采用1,5-萘二磺酸為催化劑，均三甲苯為溶劑，制備的BPS粗品收率為96.24％，純度94.34％；張天永采用均三甲苯為溶劑，2,6萘二磺酸為催化劑，粗收率可達到99％，粗純度為96.69％。此外，吳美芳研究了在不額外加入溶劑的條件下，通過稀土、ND96、聚磷酸、白土分別作為催化劑之后所得物質的產率和收率，其中在最優催化劑ND96存在的前提下，通過乙醇和水分別重結晶之后，獲得的純度為99％，收率為90％。也有人研究選用硼酸酐、活性炭作為催化劑來提升收率或純度。

通過以上調研可知，目前催化劑、溶劑均有了一定的探索，催化劑主要采用的是磺酸類催化劑，如間苯二磺酸、4-氯苯磺酸、1，2-二氯苯-4-磺酸、1,5-萘二磺酸、2,6萘二磺酸等，當然也有非常規催化劑如稀土、白土、聚磷酸等；溶劑主要有均三甲苯、氯苯、1,2,4三氯苯、對氯甲苯等。然而仔細分析上述文獻可知，各個文獻的具體制備工藝各異，如是否采用氮氣置換、反應溫度、反應時間、后處理方式等均存在個體差異性，且其選定的催化劑和溶劑是往往為特定組合，并未進行廣泛嘗試。而不同的催化劑和溶劑的組合其實所達到的效果未必相同。基于此，發明人擬按照方法學的邏輯研究常用催化劑和溶劑的不同組合，以期獲得最優粗產率和粗純度的組合。結果發現當特定催化劑和特定溶劑配合使用時，可達到產率、純度、經濟性的平衡。從而完成了本發明。

發明內容