[发明专利]一种生产高品质环氧化合物的方法

说明书

本发明提供了一种生产高品质环氧化合物的方法，具体涉及采用固定床反应装置，以固体碱为催化剂，硫化氢与环氧氯丙烷在固定床装置上完成开环反应后，再经氧化及闭环反应生产高品质环氧化合物的方法。本发明通过固定床反应装置可提高产品纯度达98%，降低杂质含量，其中单硫代杂质可控制在1%以下，提高产品折射率。产品色度降低至10‑20。另外，本发明反应条件温和，固体碱催化剂容易过滤回收，经活化后可重复使用，反应装置可进行连续化生产，利于工业化生产应用。

技术领域

本发明属于有机合成及环氧化合物合成方法领域，具体涉及一种生产高品质环氧化合物的方法。

背景技术

随着科学的进步，光学材料越来越多应用于科技以及生活领域。对光学材料，尤其是眼镜镜片，所需要的物理性能为低比重、高透明性、低黄色度、高耐热性、高强度等，作为光学性能为高折射率和高阿贝数。折射率是光学材料的最基本性能，高折射率材料是当今人们日益追求的目标。

环氧化合物具有固化容易，固化条件可调及透明性好等特点，因此在光学树脂领域应用较多，如光学器件、光学封装及光学胶黏剂等。然而通常的环氧树脂的折射率较低。国内外对提高环氧光学树脂折射率方向均有研究。其中杨柏等（吕长利，崔占臣，赵冬雪，杨柏。新型复合环氧光学树脂的制备与性能研究[J]高等学校化学学报，2001，11(22):1924-1928）报道提高聚合物折射率的通用方法是在分子中引入高摩尔折射率的基团或原子，其中包括硫原子、卤元素、重金属离子、和苯环等，且证实分子中含硫元素的比例越大，折射率越高。

近几年硫元素被引入环氧树脂中来提高光学树脂折射率的报道较多，但缺点是脂环类酸酐用量大，光学树脂折射率低，固化后折射率约为1.57。

公开号为CN104245684的专利中公开了含硫环氧化合物的制造方法。该专利主要解决浮渣状不溶物产生问题，但上述技术方案存在产品含量低，为95%~96%，有鉴于此，特提出本发明。

含硫环氧化合物一般采用硫化氢或硫化碱与表氯醇反应后再经其它反应制备。其中，双(2,3-环氧丙基)二硫化物(BCPDS)作为制备折射率为1.74光学树脂的重要中间体，在光学树脂领域具有重要的地位。文献报道，BCPDS的合成均在釜式反应器中进行，首先，硫化氢与表氯醇在碱的催化作用下，开环合成得到3-氯-2-羟基-1-丙硫醇，然后采用双氧水氧化得到3-氯-2-羟基-二硫化物，继而在碱的作用下闭环得到产品BCPDS。

BCPDS在光学树脂领域应用时，或BCPDS作为制备高折光学树脂单体环硫化合物的原料应用时，对其含量及色度有着极高的要求。而文献中对于BCPDS的含量、色度影响因素鲜见报道。本发明在研究中发现硫化氢与表氯醇反应所得第一步中间体品质对最终产品品质有着重要影响。因为在釜式反应中，物料存在不同程度的反混，反应时间长，催化剂的活性差等缺点；同时在釜式反应器中，在碱的催化作用下，第一步中间体不稳定，易发生自身闭环生成3-羟基环丙硫醚或与原料表氯醇反应生成3-氯-2-羟基丙硫醚，另外，催化剂碱与硫化氢反应生成硫化碱带入中间体中。这些因素易导致BCPDS含量下降，色度升高。本发明设计采用固定床装置进行第一步反应以改善此问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产高品质环氧化合物的方法，该方法以环氧氯丙烷和硫化氢为原料，在一定温度和压力下，原料连续泵入固定床反应器，在催化剂作用下反应制备第一步中间体，继而进行氧化、闭环得到BCPDS，实现持续化稳定生产含量高、色度低的高品质BCPDS产品。为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：