[发明专利]一种合成双酚Z的方法

说明书

本发明公开了一种双酚Z的制备方法。本发明是以苯酚与环己酮为原料，采用磺酸化介孔聚合物固体酸或改性磺酸化介孔聚合物固体酸为催化剂制备双酚Z。本发明方法不需加溶剂，双酚Z选择性高，所采用的固体酸催化剂催化效果好，苯酚转化率可以达到理论转化率的75％，易于大规模生产，反应过程中不使用腐蚀性液体酸催化剂，产生的反应废水较少，无需使用碱中和，减少了盐的存在，提高了产品质量。固体酸催化剂可以重复使用，从而降低了催化剂投资成本。

技术领域

本发明属于精细化工与绿色催化领域，具体涉及一种在无溶剂条件下高效合成双酚Z的方法。

背景技术

双酚型聚碳酸酯是目前最主要的聚碳酸酯来源，双酚A/Z型聚碳酸酯是应用最广泛的聚碳酸酯类型。双酚A型聚碳酸酯主要应用于机械制造、医疗保健、建材和包装等传统行业。双酚Z型聚碳酸酯的机械性能和透光率均优于双酚A型聚碳酸酯，在对聚碳酸酯这些性能要求较高的电子器件、光学器件和航空航天等特殊领域只能使用双酚Z型聚碳酸酯。双酚A/Z是生产双酚型聚碳酸酯的主要原料，由苯酚与丙酮/环己酮在酸催化下制备。

目前对于双酚Z合成，尤其是同时满足选择性和转化率的相关文献不多。

专利US20050004405A1公开了一种以三口烧瓶为反应器，在环己酮0.06mmol，苯酚与环己酮摩尔比为4∶1，持续通入HCl(g)进行催化，90℃反应22h条件下，环己酮转化率可达99％，但双酚Z选择性仅70％。

专利CN2020112011290公开了一种双酚Z的制备方法及双酚Z。所述制备方法包括：苯酚和环己酮为原料，以固体酸为催化剂，通过催化脱水反应，经过滤、蒸馏、重结晶后处理得到双酚Z；所述固体酸为离子交换树脂或分子筛，离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，如：Amberlyst 15树脂催化剂、NKC-9树脂催化剂、磺酸型树脂催化剂等，所述分子筛为酸性分子筛，如：ZSM-5分子筛催化剂、磺酸型MCM-41分子筛催化剂、SAPO-34分子筛催化剂等，重结晶后得到最终产品，以环己酮基准作为计算基准，产率大于等于80％，更优选产率大于等于85％，最高可达92％，但没有公开双酚Z选择性。

CN200510013397.9公开了一种溶剂法制备含环烷基双酚类化合物的方法，以酚类化合物和环酮类化合物为原料，投料比为2∶1～7∶1，以氯化氢为催化剂，硫醇为助催化剂条件下反应生成含环烷基双酚类化合物，以环酮类化合物作为计算基准，产物收率高达到95％以上与无溶剂法的收率80％有较大幅度提高。

发明内容

本发明的目的是解决双酚Z合成方法少、效率低、选择性不高的问题，提供一种以苯酚和环己酮为原料，高效合成双酚Z的方法。

实现本发明上述目的所采用的技术方案是：

一种合成双酚Z的方法，以苯酚和环己酮为反应原料，采用磺酸化介孔聚合物固体酸或改性磺酸化介孔聚合物固体酸催化苯酚与环己酮脱水缩合制备双酚Z。

所采用的磺酸化介孔聚合物固体酸是以介孔高分子聚合物聚二乙烯基苯、聚苯乙烯、壳聚糖、酚醛树脂等为载体，优选以聚二乙烯基苯和聚苯乙烯为载体。

采用的改性磺酸化介孔聚合物固体酸改性基团可以是叔胺正离子、硝基、三卤甲基、三氟甲磺酰基、氰基、氨基、羟基和烷氧基，优选三卤甲基和三氟甲磺酰基。

上述方法具体可包括以下步骤：

将一定量的苯酚、环己酮、磺酸化介孔聚合物固体酸或改性磺酸化介孔聚二乙烯基苯固体酸加入反应器后迅速加热到指定温度，常压下磁力搅拌，反应后过滤，滤液采用液相色谱分析，转化率、选择性均以苯酚作为基准进行计算。

进一步的，所述苯酚和环己酮的摩尔比为2∶1～10∶1；反应温度为40-110℃；催化剂的用量为苯酚用量的0.5～20wt％；反应时间为6-24h。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：