王 越,馬思聰,李昌德
(沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141)
熱敏記錄材料在我們生活和生產中不可或缺,應用廣泛,例如教育、醫療、商業等領域[1]。在熱敏記錄材料中,顯色劑對其發色性能和穩定性能起到決定性作用[2]。目前,傳統顯色劑雙酚A仍在普遍使用,但其對環境和人體健康有著很大的影響[3-5]。3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜作為一種新型的雙酚類顯色劑,對環境和生物體更加友好,3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜是一種非常優良的熱敏顯色劑,用途廣泛,所記錄圖像具有保存性能極佳的優點。所以,本文以雙酚S為基礎原料,對3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成工藝進行研究。
試劑:雙酚S(化學純)、3-溴-1-丙烯(化學純)、氫氧化鈉(化學純)、甲苯(化學純)、120#溶劑油(工業)、1,2,4-三氯苯(化學純)。
儀器:高效液相色譜(安捷倫)、智能控制油浴鍋、循環水真空泵、機械攪拌器、250毫升三口圓底燒瓶(帶有溫度計、冷凝器、攪拌棒)。
2.2.1 反應方程式
如圖1所示。

圖1 合成路線Fig.1 Synthetic route
2.2.2 雙酚S二烯丙基醚的合成
在干凈的500毫升三口燒瓶中,加入雙酚S、氫氧化鈉、水、甲苯,攪拌至全部溶解后,加入2-溴丙烯,升溫至50~60℃,保溫反應10h以上。反應結束后,降至室溫攪拌析出3h以上,真空過濾,得白色晶體,含量≥98.0%,收率≥88.0%。投料表見表1。

表1 制備雙酚S二烯丙基醚的原料用量Table 1 Feeding ratio of preparing bisphenol S diallyl ether
2.2.3 3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成
在干凈的250毫升三口燒瓶中,加入雙酚S二烯丙基醚、1,2,4-三氯苯,升溫至回流反應5h,降溫至100~120℃,分去1,2,4-三氯苯,繼續降溫至60~80℃,加入120#溶劑油,保溫1~2h,降至室溫攪拌析出3h以上,過濾,少量120#溶劑油淋洗得白色粉末,含量≥98.0%,收率≥85.0%。投料表見表2。

表2 制備3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的原料用量Table 2 Feeding ratio of preparing 3,3’-diallyl-4,4’-dihydroxyl diphenyl sulfone
針對3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的反應溶劑,即反應溫度(溶劑回流)做了不同的條件實驗。反應溫度對產品收率的影響,實驗結果見表3。

表3 溫度對反應的影響Table 3 The effect of different solvents on reactions
如表3所示,反應溫度對該反應是有影響的。當選用甲苯作為反應溶劑時,反應溫度為110℃,不反應。選用均三甲苯時含量低,收率低。當選用1,2,4-三氯苯作為溶劑,反應溫度為1,2,4-三氯苯回流溫度最為適宜。
3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜在反應時間選擇時,多組時間。在相同的物料配比、反應溫度等反應條件下,通過HPLC分析,實驗結果見表4。

表4 反應溶劑對反應的影響Table 4 The effect of duration on reactions
如表4所示,當反應時間為5h時,產品含量及收率最優。故選擇反應時間為5h。
本實驗對3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成工藝進行了研究,選擇以雙酚S、3-溴-1-丙烯為原料進行制備,并考查了反應溶劑(溫度)、反應時間對制備3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的影響,得出最佳反應溫度為214℃,即1,2,4-三氯苯回流溫度,最佳反應時間為5h,所得產品含量98.8%,收率為86.2%。