[发明专利]一种金刚烷二酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金刚烷衍生物的制备方法，特别是一种金刚烷二取代酯的制备方法。

背景技术

金刚烷，是一种周正、对称、高度稳定的笼状烃，因为，具有四个环己烷环缩合成笼形的结构，所以，是一种对称性高且稳定的化合物。已知其衍生物涉及医药、航空航天、功能材料、石油加工等领域。

值得一提的是，由于金刚烷具有例如光学特性、耐热性等性质，因此，常被用于光盘基板、光纤或透镜灯中。可用作半导体用光致抗蚀剂、光半导体用密封剂、光学电子部件(光导管、光通信用透镜及光学薄膜等)及它们的粘接剂。

近年来的研究发现，如将酯基引入到金刚烷分子结构中，其金刚烷酯可望具有良好的粘温特性、热稳定性以及高抗氧化性。很对金刚烷酯类化合物可用作半导体用光致抗蚀剂、光半导体用密封剂、光学电子部件(光导管、光通信用透镜及光学薄膜等)及它们的粘接剂。

但是，在现有技术公开的合成工艺中，当采用硫酸作为催化剂，进行金刚烷酯的合成，往往存在提纯困难、反应产率低、产品纯度低、不适用于大规模的工业化生产等问题。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，公开了一种高产率、高纯度、环保、方便提纯的金刚烷二酯的合成工艺。

为实现上述目的，本发明涉及的金刚烷二酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、于反应瓶中的二氯甲烷中加入三乙胺、阻聚剂、金刚烷单酯；

其中，二氯甲烷的质量为金刚烷单酯质量的10～15倍。

为保证反应原料的瞬间浓度过大，首先应当在反应瓶中加入二氯甲烷，进行搅拌后，再逐一加入其它原料。

步骤二、于上述反应瓶中滴加酰氯溶液，进行酯化反应；

其中，金刚烷单酯、酰氯化合物及三乙胺的摩尔比为1：1.1～2.1：1.6～2.7。

酰氯为丙烯酰氯及其衍生物中的一种。

由于酰氯的活性较大，在滴加酰氯溶液前，应当将反应器的温度控制在0℃以下，优选温度为-10℃～0℃。

此外，为防止酰氯溶液瞬间反应活性过大，在酰氯溶液滴加的过程中，该反应的温度也应当控制在0℃以下。

酰氯滴加完毕后，为确保反应原料间良好的选择性，最还能将反应器的温度控制在-5℃～0℃，进行1～2个小时的保温过程后，在缓慢升温至室温，继续搅拌，根据反应原料的不同活性，反应20～40小时。

关于该酯化反应终点的判断，本发明中优选以不同反应时间段测量剩余反应原料的百分含量来判断，当反应原料的含量小于2%时，停止反应。

步骤三、通过萃取、过滤、结晶获得高纯度的二酯产物；

当反应完全停止后，加入大量的水，对反应产物进行萃取的工序，保留有机相。

从工业成本的角度考虑，及其为提高产物的产率，对于水层采用二氯甲烷进行多次萃取后，与上述有机相合并。

除去有机相中的溶剂后，选用相当于金刚烷单酯质量8～20倍的液态的烷烃进行溶解。液态烷烃可选烷烃为正丁烷、正戊烷、正己烷、环戊烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、壬烷、支链辛烷、支链庚烷、支链壬烷、支链丁烷、支链戊烷、支链己烷中的一种或几种的组合物。

上述完全溶解后的溶液，通过固体载体进行杂质的吸附过滤工序。

上述固体载体的质量为溶液质量的0.5～1.5倍。

过滤后的溶液，除去上述液态烷烃后得到粗产物。

将上述粗产物用醇类、脂类高极性溶剂进行多次重结晶和洗涤的工序，得到高纯度的固体产品。

本发明的所制备的产品纯度高于99.5%，产率为85%～99%。

本发明提供的金刚烷二酯的制备方法，还具有这样的技术特征：阻聚剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、吩噻嗪、硫粉、4-甲氧基苯酚或对苯二酚。

该反应在进行中，往往容易伴随聚合反应，为提高反应的产率和质量，本发明才用了添加阻聚剂的方法进行该问题的控制。

尤其值得指出的是，研发发现硫粉在本发明的反应类型中也能起到良好的阻聚作用。

另外，本发明提供的金刚烷二酯的制备方法，还具有这样的技术特征：阻聚剂的质量百分比用量为金刚烷单酯的3～8%。

另外，本发明提供的金刚烷二酯的制备方法，还具有这样的技术特征：金刚烷单酯优选1-羟基金刚烷-3-丙烯酸酯及其衍生物中的一种。

另外，本发明提供的金刚烷二酯的制备方法，还具有这样的技术特征：步骤二的滴加过程在0℃以下进行。

另外，本发明提供的金刚烷二酯的制备方法，还具有这样的技术特征：步骤二的酯化反应优选在室温下进行。