3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜的合成

2019-09-25 07:39张慧丽
山东化工 2019年17期
关键词:水合肼铁粉硝基

张慧丽,曹 波,王 轩

(1.天津市均凯化工科技有限公司,天津 300384;2.天津市众泰化工科技有限公司,天津 300384 )

3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜,CAS:7545-50-8,是一种制备耐高温功能材料的单体。高温下具有出色的机械性能和介电性能,纤维和薄膜性能,广泛应用于航空航天、纺织工业以及其他需要增强耐热性能的领域。

3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜的制备方法包括两个步骤:

1) 4,4′-二羟基二苯砜采用硝化试剂进行硝化反应得到3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜: Neamati Nouri等采用硝酸室温下进行硝化[1],CN1660776采用混酸硝化[2],Yang,Yiqing等采用硝酸钾/硫酸在80℃进行硝化[3]。

2) 3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜经水合肼/三氯化铁、钯炭/水合肼、钯碳或镍加氢还原硝基得到3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜。Yang,Yiqing等采用钯炭/水合肼还原。

第一步反应:在苯环上引入硝基的反应容易生成异构体,造成分离困难。第二步反应:采用钯碳加氢或三氯化铁水合肼还原,生产危险性大;产品颜色深,脱色困难。本文提出了一种新方法,可以弥补上述文献的不足,有望实现该产品的工业化生产。

1 实验部分

1.1 合成路线

文章提供一种制备3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜的新方法,即:3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜与氢氧化钠反应得到3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜,再经铁粉还原得到3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜。反应结构式如下:

1.2 仪器和试剂

仪器:电动搅拌器(江苏省金坛市友联仪器研究所)、循环水泵(巩义市予华仪器有限责任公司)、旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

试剂:二甲基亚砜,氢氧化钠,盐酸,氯化铵,铁粉(以上试剂均为分析纯,天津市光复精细化工研究所)。

1.3 实验步骤

1.3.1 3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜的制备

向反应瓶中加入3.8 g 3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜,4.2 g二甲基亚砜,搅拌溶解后缓慢加入30%氢氧化钠溶液(1.8 g氢氧化钠和4.2 g水),升温至85℃反应,待原料反应完全后,降温至10℃以下,用20%盐酸水溶液调至pH值到1~2,析晶体,过滤,水洗干燥得到3.3 g 3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜,收率86.8%。

1.3.2 3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜的制备

向反应瓶中加入3.4 g 3,3'-二硝基-4,4'-二羟基二苯砜,9.5 g 二甲基亚砜,3.2 g 氯化铵的5.3 g 水溶液,升温至50℃,分三批加入2.5 g 还原铁粉,待原料反应完全后,热过滤,滤饼用热二甲基亚砜冲洗,合并滤液,减压蒸出二甲基亚砜和水的混合溶液,析出固体后停止蒸馏,降温至5℃过滤,水洗,干燥,得到2.4 g 3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜,收率86%。

2 结论

以3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜为原料,与氢氧化钠反应得到硝基物,之后经铁粉还原得到3,3'-二氨基-4,4'-二羟基二苯砜。该方法具有收率高,原材料易得,反应条件温和,操作简单等优点。

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