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对二甲苯环二体是合成高性能的涂层材料-聚对二甲苯的中间体。目前,虽然已经开发出许多制备[2,2]-对二甲苯环二体的方法,但这些方法的收率都比较低。本文提出一种在碱金属氢氧化物的水溶液中进行季铵盐Hoffmann消除反应来制备[2,2]-对二甲苯环二体的改进工艺。探讨了由对甲基氯苄和三甲胺合成季铵盐及利用Hoffmann消除反应制备[2,2]-对二甲苯环二体的合成方法。实验研究了溶剂、催化剂、还原剂、反应时间、反应温度、压力等工艺条件对季铵盐和[2,2]-对二甲苯环二体的收率和纯度的影响,确定了适宜的合成工艺条件及工艺流程。
制备季铵盐的适宜条件为:n(对甲基氯苄):n(三甲胺)为1:1.1,乙醇为溶剂,反应时间2h,反应温度45℃。在此条件下的收率为94.5%(质量),纯度大于99.5%。
制备[2,2]-对二甲苯环二体的适宜工艺条件:摩尔比为5:1的50%(质量)PBA水溶液和50%(质量)NaOH水溶液,1,4-二氧六环作溶剂,0.3%(质量)的1:1的醋酸锌与醋酸铜混合物作催化剂,0.3%(质量)硼氢化钠作还原剂,0.15%(质量)吩噻嗪作阻聚剂,反应温度110℃,反应时间10h,氮气流量为50ml/min。在此工艺条件下,[2,2]-对二甲苯环二体的收率为88.73%,纯度>99.3%,达到美国联碳公司同类产品的标准。