[发明专利]一种一锅法制备二环氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种一锅法制备二环氧化物的方法。该方法包括如下步骤：S1.环氧化反应：低温下，将二烯烃加入反应器中，缓慢滴加间氯过氧苯甲酸溶液，反应得到二环氧化物粗品溶液；S2.分离提纯：往二环氧化物粗品溶液中加入还原剂水溶液，还原反应，萃取分出有机相，中和反应，萃取分出有机相，水洗，除水，过滤，将滤液减压蒸馏得到二环氧化物。本发明避免了传统工艺中通过高真空蒸馏出溶剂，无需分离间氯过氧苯甲酸固体原料，通过二烯烃和间氯过氧苯甲酸溶液一锅法反应得到二环氧化物，降低了工艺操作难度，增加了安全性，且制备得到的二环氧化物的纯度在91％以上，得率在95％以上，有利于规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及环氧化物制备技术领域，更具体地，涉及一种一锅法制备二环氧化物的方法。

背景技术

环氧化物可以通过聚合形成具有优异的电化学、耐热耐湿性的固化物。其中二环氧化物作为一种关键的中间体通过聚合后形成的聚合物可以广泛应用于抗蚀剂、涂布剂、油墨、胶粘剂、密封剂、封装剂、复合材料、光学材料、电子材料等多个领域。目前，国内外合成二环氧化物的方法较多，基本都是采用氧化剂与二烯烃进行环氧化反应而得到。常用的氧化剂有双氧水、过氧乙酸、过氧甲酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸等。采用双氧水作氧化剂时需要用到昂贵的催化剂比如磷钨酸盐、含钛硅氧化合物等，且双氧水浓度大多在30％左右，含有大量的水，在反应过程中水的存在会导致产物二环氧化物分解，从而降低产物的收率和纯度，同时增加了后处理工艺的难度。过氧乙酸和过氧甲酸在贮存放置过程中易分解，需要现配现用，不利于连续工业化生产。过氧苯甲酸原料不易得，且存贮运输要求高。因此工业化生产中经常采用间氯过氧苯甲酸作为二烯烃环氧化反应的氧化剂。市场上的间氯过氧苯甲酸纯度在70％～85％，是通过间氯苯甲酰氯、双氧水、强碱在硫酸镁催化剂存在下，在有机溶剂中经氧化反应、酸化反应，再经萃取、减压蒸馏脱去溶剂得到的。但是由于间氯过氧苯甲酸热稳定性差，在结晶过程中会发生分解，因此减压蒸馏过程必须在低温高真空条件下进行，对设备要求极其严格，实际生产较难控制，且有机溶剂在经高真空分离后不易回收利用，因此生产间氯过氧苯甲酸的工艺溶剂耗量大，生产成本高，也相应增加了二环氧化物的生产成本。同时，由于间氯过氧苯甲酸固体原料的热稳定性差和易爆风险，对运输和贮存条件要求也较高，存在一定的安全隐患，不利于二环氧化物的安全放大生产。

CN103896885A公开了一种通过卤化剂与烯烃反应制备卤代醇，再用碱处理得到环氧化物的方法。该法选择的卤化剂N-溴代琥珀酰亚胺有溴的气味，且不稳定，需在低温下储存，另一种卤化剂三氯异氰尿酸具有强烈的氯气刺激气味，且易燃易爆，不利于安全环保生产，且原料转化率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有环氧化物的制备方法原料转化率低，且工艺安全性差的缺陷和不足，提供一种一锅法制备二环氧化物的方法，通过一锅法制备二环氧化物，避免了传统工艺中通过高真空蒸馏出溶剂，无需分离出间氯过氧苯甲酸固体原料，降低了工艺操作难度，提高了产品收率和纯度，增加了工艺安全性，有利于规模化工业生产。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种一锅法制备二环氧化物的方法，包括如下步骤：

S1.环氧化反应：低温下，将二烯烃加入反应器中，缓慢滴加间氯过氧苯甲酸溶液，控制滴加速度使体系温度在0～15℃，滴加完毕维持低温反应1～4h，再升温至20～35℃，反应4～16h，反应结束得到二环氧化物粗品溶液，其中二烯烃与间氯苯甲酰氯的摩尔比1:(2～3)；

S2.分离提纯：往二环氧化物粗品溶液中加入还原剂水溶液，保持体系温度在15～30℃，还原反应0.5～3h，萃取分出有机相，往有机相中加入无机碱溶液，维持体系15～30℃，中和反应0.5～3h，萃取分出有机相，水洗，除水，过滤，将滤液减压蒸馏得到二环氧化物。

S1中二烯烃与间氯苯甲酰氯的摩尔比可以为1:2.45；或1:2.50或1:2.60或1:2.70，优选为1:2.50～1:2.60，更优选为1:2.50。