张 文,曹 波,张慧丽
(1.天津市众泰化工科技有限公司,天津 300384;2.天津市均凯化工科技有限公司,天津 300384)
4,4'-二氨基二苯醚简称ODA,是一种重要的有机化工中间体,是合成聚酰亚胺的主要单体,广泛应用于航空、航海、原子能、电子电器工业等领域;还是合成环氧树脂的固化剂、染料的中间体和香料的原料[1]。
还原合成ODA的方法主要有:1)铁粉还原法[2];2)氯化亚锡-盐酸还原法[3];3)硫化碱还原法[4];4)水合肼还原法[5]。其中,方法前三种方法产生大量的"三废";方法4 水合肼腐蚀性强、毒性大的弊。本章采用了锌粉-氯化铵还原法具有反应条件温和、腐蚀性小、原材料易得等优点。
以4-氯硝基苯和4-硝基苯酚苯作为原料反应得到4,4'-二硝基二苯醚,之后经还原得到4,4'-二氨基二苯醚。反应结构式如下:
仪器:电动搅拌器(江苏省金坛市友联仪器研究所)、循环水泵(巩义市予华仪器有限责任公司)、旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。
试剂:对氯硝基苯(含量>98%,辽宁世星药化有限公司),对硝基苯酚(含量>98%,天津希恩斯生化科技有限公司),甲苯、DMF、甲醇、无水碳酸钾、冰乙酸、锌粉、氯化铵(以上试剂均为AR,天津光复精细化工研究所)。
1.3.1 4,4'-二硝基二苯醚的制备
将4.17 g 4-硝基苯酚,6.22 g无水碳酸钾加入到三口瓶中,加入40 mL甲苯回流分水至无水分出,加入4.73 g4-氯硝基苯,60 mL DMF 搅拌下升温至120℃,反应12 h至反应完全,降至室温,抽滤,滤液减压回收80%溶剂,剩余物加100 mL水,抽滤,得到固体用甲醇洗涤2次,抽滤得7.11 g4,4'-二硝基二苯醚,收率91.05%。
1.3.2 4,4'-二氨基二苯醚的制备
6.54 g锌粉加入到三口瓶中,加入0.11 g氯化铵,1.80 g冰醋酸,30 mL甲醇和40 mL水,升温至60℃搅拌1 h。将5.20 g 4,4'-二硝基二苯醚直接加入到反应液中,升温至80℃回流反应,原料反应完全,趁热抽滤,滤饼用50 mL乙醇洗2次,滤液减压蒸出60%溶剂,搅拌下降至室温析出类白色固体,过滤,滤饼用30 mL石油醚洗2次,得类白色固体3.77 g4,4'-二氨基二苯醚,收率94.05%。
以4-氯硝基苯和4-硝基苯酚作为原料经两步反应得到4,4'-二氨基二苯醚,总收率85.6%。该方法避免了高压反应,原材料易于购买,后处理操作简单,收率高等优点。