[发明专利]二[4‑(2‑羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的制备方法及其催化剂

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的制备方法及其催化剂。

背景技术

二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜是一种优良的工程热塑材料，具有良好的耐化学性、较高的热和尺寸稳定性、较高的强度和刚性及良好的表面硬度和光泽。

二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的合成是主要是利用双酚S及其衍生物在一定条件下与环氧乙烷或2-氯乙醇进行缩合反应来制得，但实际制备过程中仍存在一些弊端，如美国专利US2593411A以甲醇作溶剂、在氢氧化钠存在下将双酚S与环氧乙烷在高压釜中反应，由于环氧乙烷易燃、易爆，且反应需要采用高压设备，不利于规模化生产；美国专利US2573769A中在碱存在下、以水作溶剂，将双酚S与2-氯乙醇反应制得二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜，由于2-氯乙醇价格相对较高，且该法收率偏低，不利于降低产品的成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的制备方法及其催化剂，该方法反应时间短、收率高。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的制备方法，在催化剂的作用下，结构I的化合物在温度为100-200℃的条件下与乙二醇反应0.5-2h，制备得到结构II的化合物，反应的方程式如下：

结构I 结构II

式中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈基团分别为氢、卤素、甲基、乙基、甲氧基或硝基中的一种或几种，可以相同，也可以不同。

结构I的化合物与乙二醇的摩尔比为1：（2-3），结构I的化合物与催化剂的质量比为（100-2000）：1。

二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜及其衍生物的催化剂，它包括氧化石墨烯、路易斯酸和钛酸烷基酯，其质量比为（0.05-0.25）：（0.02-1）：（0.0125-1），按比例混合后加入乙醇搅拌均匀，共沸脱水后，再回流反应1h，蒸去溶剂，得到的加成物即得。

所述路易斯酸为氯化铝、氯化铁、氯化锌、氯化锡或氯化钛等金属氯化物。

所述钛酸烷基酯，其烷基为乙基、丙基、异丙基、正丁基等烷基基团。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明反应时间短、产品质量好、收率高，原料廉价易得、且生产过程安全，无需特殊条件设备，有利于产品的规模化生产，用于制备催化剂的组分均有市售、且催化剂制备过程简单，该催化剂在催化生成主产物的同时，催化剂中的部分组分也起到了副反应抑制剂的作用，减少了多醚化合物的生成，提高了反应效率、降低了成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计的反应器中加入93.6g双酚S、50g乙二醇、0.24g催化剂（按质量比氧化石墨烯：AlCl₃：钛酸四正丙酯=0.9：1：0.5混合后加入乙醇搅拌均匀，共沸脱水后，再回流反应1h，蒸去溶剂），加毕，升温至150℃条件下反应60min。反应结束后，采用 HPLC对反应后的产物进行检测，主产物含量96%。反应液降温至60℃，加入200ml甲醇溶解，过滤，滤液中加入50ml水，析出大量白色固体，过滤烘干后得到含量为99%的二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜120g，收率93.1%。

实施例2：

在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计的反应器中加入93.6g双酚S、50g乙二醇、0.16g催化剂（按质量比氧化石墨烯：AlCl₃：钛酸四正丙酯=0.5：1：0.1混合，加入乙醇搅拌均匀，共沸脱水后，再回流反应1h，蒸去溶剂），加毕，升温至180℃条件下反应80min。反应结束后，采用 HPLC对反应后的产物进行检测，主产物含量95.5%。反应液降温至60℃，加入200ml甲醇溶解，过滤，滤液中加入50ml水，析出大量白色固体，过滤烘干后得到含量为99%的二[4-(2-羟基乙氧基)苯基]砜116g，收率90.1%。

实施例3：