三酚基甲烷是由苯酚和醛类在酸性催化剂的作用下合成,主要应用于合成电子封装环氧树脂,可以制成热学性能优异的环氧树脂[22,23],比如该类环氧树脂固化后玻璃化转变温度较高,是一种重要的有机化工原料。同时,由于它优异的抗氧化性能,因此也作为重要的医药中间体[24],并具有抗癌性和蛋白质组氨酸激酶活性[25,26]。三酚基甲烷具有不错的应用前景,并且拥有广阔的市场。
国内外有关的文献报道主要有以下几种合成路线:27655
(1) 苯酚和对甲氧基苯甲醛反应合成路线
(2) 苯酚和对羟基苯甲醛反应合成路线
后者采用一步合成法,工艺流程短,被广泛应用于三酚基甲烷的合成工艺中。三酚基甲烷合成工艺的重要条件是催化剂的选择,Dhalla等[27]采用巯基丙酸为酸催化剂在75℃下反应22h;Schrader、包建文[28,29]等选用无水HCl作为催化剂,在水浴加热40℃下反应6h,再冷却至室温反应12h,实际产率可达到90%,但反应条件要求较高,不适合工业应用;Aitipamula等[30] 采用柱层析分离提纯的方法,以1,4-二氧杂环乙烷和水为溶剂,常温下滴加浓硫酸,然后反应6h,分离提纯得相应产品;Shieh等[31]以对甲苯磺酸为催化剂,原料为对羟基苯甲醛,在70℃下反应1h,随后立即升温到90℃,数小时后通过液相色谱确定反应终点。Sybert Paul Dean等[32]用巯基丙酸和离子交换树脂作为酸催化剂,在氮气保护下,65℃加热制备,其中离子交换树脂作为催化剂存在,可反复回收利用。论文网
1.4.2 三酚基甲烷型环氧树脂的合成
五十年代前生产的低分子量环氧树脂均采用一步加碱反应,采用固体碱,既作为缩合反应的催化剂,又作为脱氯化氢的接受体。荷兰皇家壳牌化学公司从五十年代中期开始,就逐步探索一步法进行连续化生产,这种方法选用的是液碱,并将溶剂添加到反应体系中,溶剂的加入使得反应相接触更加充分,所选用溶剂多为醇类或酮类。五十年代后期,以季铵盐为催化剂,初次采用二步法合成,但效果不甚理想。优尔十年代,二步法快速发展,逐步形成具有高纯度与低粘度化特点的方法。然而,无论是哪种方法,对反应体系的pH和水含量的控制都尤为重要。二步法的催化剂也出现多元化,在精制方面普通采用多次水洗、过滤、分盐,然后加入碱脱氯化氢等措施,从而降低树脂的氯含量;在合成过程中,使用氮气进行保护,可改善树脂的色泽[33]。
Paul G等以三酚基甲烷与环氧氯丙烷的摩尔比为1:30,苄基三甲基溴化铵作为相转移催化剂,在119℃下回流搅拌1h,随后降温冷却至50℃,然后在1h内滴加一定量的NaOH溶液,搅拌1h后进行分液,除去水相,再继续滴加氢氧化钠溶液1h,搅拌1h后用蒸馏水将溶液洗涤至中性,减压蒸馏除去过量的环氧氯丙烷,得到的环氧树脂在50℃下粘度为8800cp,分子量为490,环氧当量为158(理论值为153)。
张彦飞等[34]以三酚基甲烷与环氧氯丙烷的摩尔比为1:30,选用季铵盐作为相转移催化剂,在115℃下搅拌回流1~2h,降温冷却至44℃,然后在2h内缓慢滴加质量分数为30%的NaOH溶液,保温反应2h,随后洗涤、分液、蒸馏,所得环氧树脂的环氧值为0.57—0.59。
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