張慧麗,曹 波,王 軒
(1.天津市均凱化工科技有限公司,天津 300384;2.天津市眾泰化工科技有限公司,天津 300384 )
3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜,CAS:7545-50-8,是一種制備耐高溫功能材料的單體。高溫下具有出色的機械性能和介電性能,纖維和薄膜性能,廣泛應(yīng)用于航空航天、紡織工業(yè)以及其他需要增強耐熱性能的領(lǐng)域。
3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜的制備方法包括兩個步驟:
1) 4,4′-二羥基二苯砜采用硝化試劑進行硝化反應(yīng)得到3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜: Neamati Nouri等采用硝酸室溫下進行硝化[1],CN1660776采用混酸硝化[2],Yang,Yiqing等采用硝酸鉀/硫酸在80℃進行硝化[3]。
2) 3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜經(jīng)水合肼/三氯化鐵、鈀炭/水合肼、鈀碳或鎳加氫還原硝基得到3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜。Yang,Yiqing等采用鈀炭/水合肼還原。
第一步反應(yīng):在苯環(huán)上引入硝基的反應(yīng)容易生成異構(gòu)體,造成分離困難。第二步反應(yīng):采用鈀碳加氫或三氯化鐵水合肼還原,生產(chǎn)危險性大;產(chǎn)品顏色深,脫色困難。本文提出了一種新方法,可以彌補上述文獻的不足,有望實現(xiàn)該產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。
文章提供一種制備3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜的新方法,即:3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜與氫氧化鈉反應(yīng)得到3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜,再經(jīng)鐵粉還原得到3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜。反應(yīng)結(jié)構(gòu)式如下:
儀器:電動攪拌器(江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所)、循環(huán)水泵(鞏義市予華儀器有限責任公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
試劑:二甲基亞砜,氫氧化鈉,鹽酸,氯化銨,鐵粉(以上試劑均為分析純,天津市光復(fù)精細化工研究所)。
1.3.1 3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜的制備
向反應(yīng)瓶中加入3.8 g 3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜,4.2 g二甲基亞砜,攪拌溶解后緩慢加入30%氫氧化鈉溶液(1.8 g氫氧化鈉和4.2 g水),升溫至85℃反應(yīng),待原料反應(yīng)完全后,降溫至10℃以下,用20%鹽酸水溶液調(diào)至pH值到1~2,析晶體,過濾,水洗干燥得到3.3 g 3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜,收率86.8%。
1.3.2 3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜的制備
向反應(yīng)瓶中加入3.4 g 3,3'-二硝基-4,4'-二羥基二苯砜,9.5 g 二甲基亞砜,3.2 g 氯化銨的5.3 g 水溶液,升溫至50℃,分三批加入2.5 g 還原鐵粉,待原料反應(yīng)完全后,熱過濾,濾餅用熱二甲基亞砜沖洗,合并濾液,減壓蒸出二甲基亞砜和水的混合溶液,析出固體后停止蒸餾,降溫至5℃過濾,水洗,干燥,得到2.4 g 3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜,收率86%。
以3,3'-二硝基-4,4'-二氯二苯砜為原料,與氫氧化鈉反應(yīng)得到硝基物,之后經(jīng)鐵粉還原得到3,3'-二氨基-4,4'-二羥基二苯砜。該方法具有收率高,原材料易得,反應(yīng)條件溫和,操作簡單等優(yōu)點。