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4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐是合成高分子纤维聚合物聚苯噁唑(PBO)的重要的单体。日本专利501452/1986中描述的那样PBO纤维的强度、弹性模量、耐热性和耐化学 性的各种性能而言,PBO纤维优于传统的芳族聚酰胺纤维,PBO纤维将会被应用在结构材料 和耐温材料等各个领域PBO被誉为“二十一世纪的超级纤维”。4,6- 二氨基间苯二酚盐酸 盐是用于PBO的重要单体,所以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐是合成PBO的重要原料,但是 采用目前4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐的制备方法制备的4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐纯度 不能满足PBO纤维合成的需要,且在生产过程中产生大量的副产物和异构体。
本发明所要解决的技术问题是提供一种6- 二氨基间苯二酚盐酸盐的制备方法, 克服了现有制备技术所获得产品的纯度不能满足PBO纤维合成的问题,改进了间苯二酚在 发烟硫酸体系中进行进行低温磺化,硝化反应,减少了副产物和异构体的生成,使得中间体 4,6-二硝基间苯二酚的纯度达到99. 9 %,收率达到82 %,保证了能够制得高纯度的4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐。
本发明采用如下技术方案:
一种4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐的制备方法,其特征在于:
(1)采用如下的投料比:1摩尔间苯二酚,1〜6摩尔含S0325〜30衬%磺化剂发 烟硫酸,2〜5摩尔含量60-65wt%硝化剂硝酸,100〜120摩尔水,采用下列反应步骤:
将1〜6摩尔含S0325〜30wt%的发烟硫酸,升温到80°C〜90°C,然后慢慢加入 间苯二酚,反应2〜10小时,降温到40°C〜50°C,将2〜5摩尔含量60-65wt%硝化剂的硝 酸慢慢的加入到磺化液中,反应3〜10小时,将反应液倒入100〜120摩尔水中稀释,升温 到100°C反应4〜14个小时,降温过滤即得4,6- 二硝基间苯二酚;
(2)采用下列投料比:1摩尔4,6- 二硝基间苯二酚,0. 1〜1摩尔盐酸,0. 0001〜 0. 02摩尔的5%钯碳,采用下列制备步骤:
将1摩尔4,6-二硝基间苯二酚,0. 1〜1摩尔盐酸,0. 0001〜0. 02摩尔的5%钯 碳按比例混合,然后升温,反应温度控制在30°C-120°C,压力在0. 1Mpa-1. 5Mpa下进行加氢 还原反应2〜8小时,然后降温到20°C过滤,滤液经脱色过滤,盐酸酸析结晶,过滤真空干燥 即得到4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐。
本发明在上述脱色过程中加入氯化亚锡进行保护,反应液中氯化亚锡含量1000ppm 〜5000ppm。
本发明积极效果如下:采用本发明制备方法生产4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐,将间苯二酚经过磺化,硝化,水解得到中间体4,6_ 二硝基间苯二酚,然后将该中间体进行加 氢还原得到4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐,产品的纯度能满足PB0纤维合成,改进了间苯二 酚在发烟硫酸体系中进行进行低温磺化,硝化反应,减少了副产物和异构体的生成,使得中 间体4,6-二硝基间苯二酚的纯度达到99. 9 %,收率达到82 %,保证了能够制得高纯度的4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐。
从以上所述的技术方案可以看出,采用本发明的方法,可以在条件比较缓和的情 况下得到高产率高纯度的4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐,而该高纯度的4,6- 二氨基间苯二 酚盐酸盐,为生产获得高强度的PBO纤维提供了有力的保障。因此本发明所提出的4,6_ 二 氨基间苯二酚盐酸盐的制备方法是非常符合PBO合成的方法,具有非常大的工业化的生产 前景并且具有很强的竞争力。
采用如下的投料比:1摩尔间苯二酚,1〜6摩尔含S0325〜30wt%磺化剂发烟硫 酸,2〜5摩尔含量60-65wt%硝化剂硝酸,8〜18摩尔水,采用下列反应步骤:
将1〜6摩尔含S0325〜30wt%的发烟硫酸,升温到80°C〜90°C,然后慢慢加入 间苯二酚,反应2〜10小时,降温到40°C〜50°C,将2〜5摩尔含量60-65wt%硝化剂的硝 酸慢慢的加入到磺化液中,反应3〜10小时,将反应液倒入100〜120摩尔水中稀释,升温 到100°C反应4〜14个小时,降温过滤即得4,6- 二硝基间苯二酚。
以上方法制备的高纯度4,6_ 二硝基间苯二酚在钯催化剂下低压催化加氢可以得 到无色透明的4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐水溶液,该溶液非常的容易氧化,所以在脱色过 程中加入氯化亚锡进行保护,脱色液加盐酸酸析,过滤真空干燥得到高纯度4,6- 二氨基间 苯二酚盐酸盐。
投料比例:1摩尔4,6- 二硝基间苯二酚,0. 1〜1摩尔盐酸,0. 0001〜0. 02摩尔 的5%钯碳,采用下列制备步骤:
将1摩尔4,6-二硝基间苯二酚,0. 1〜1摩尔盐酸,0. 0001〜0. 02摩尔的5%钯 碳按比例混合,然后升温,反应温度控制在30°C-120°C,压力在0. 1Mpa-1. 5Mpa下进行加氢 还原反应2〜8小时,然后降温到20°C过滤,滤液经脱色过滤,盐酸酸析结晶,过滤真空干燥 即得到4,6- 二氨基间苯二酚盐酸盐。
在上述脱色过程中加入氯化亚锡进行保护,反应液中氯化亚锡含量1000ppm〜 5000ppm。
在500ml的反应器中加入100g30wt %的发烟硫酸,升温到80°C〜90°C之间,开 始缓慢的加入11g间苯二酚,并进行保温4、小时。保温完毕用冰冷却降温到40°C〜 50°C,然后向磺化液中滴加21g60%的硝酸,反应剧烈放热,用冷水降温,反应温度控制在 40°C〜50°C,保温反应4〜10小时,反应完毕将硝化反应液慢慢的加入到200g的水中稀释,在 100°C的条件下进行水解反应6、小时,反应逐渐有结晶析出,过滤得到16. 04g的4,6- 二 硝基间苯二酚,收率为80. 3%纯度为99. 91%。