熱敏顯色劑3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜合成工藝研究

王 越，馬思聰，李昌德

（沈陽感光化工研究院有限公司 遼寧 沈陽 110141）

1 引言

熱敏記錄材料在我們生活和生產(chǎn)中不可或缺，應(yīng)用廣泛，例如教育、醫(yī)療、商業(yè)等領(lǐng)域[1]。在熱敏記錄材料中，顯色劑對(duì)其發(fā)色性能和穩(wěn)定性能起到?jīng)Q定性作用[2]。目前，傳統(tǒng)顯色劑雙酚A仍在普遍使用，但其對(duì)環(huán)境和人體健康有著很大的影響[3-5]。3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜作為一種新型的雙酚類顯色劑，對(duì)環(huán)境和生物體更加友好，3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜是一種非常優(yōu)良的熱敏顯色劑，用途廣泛，所記錄圖像具有保存性能極佳的優(yōu)點(diǎn)。所以，本文以雙酚S為基礎(chǔ)原料，對(duì)3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成工藝進(jìn)行研究。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑與儀器

試劑：雙酚S（化學(xué)純）、3-溴-1-丙烯（化學(xué)純）、氫氧化鈉（化學(xué)純）、甲苯（化學(xué)純）、120#溶劑油（工業(yè)）、1,2,4-三氯苯（化學(xué)純）。

儀器：高效液相色譜（安捷倫）、智能控制油浴鍋、循環(huán)水真空泵、機(jī)械攪拌器、250毫升三口圓底燒瓶（帶有溫度計(jì)、冷凝器、攪拌棒）。

2.2 合成實(shí)驗(yàn)

2.2.1 反應(yīng)方程式

如圖1所示。

圖1 合成路線Fig.1 Synthetic route

2.2.2 雙酚S二烯丙基醚的合成

在干凈的500毫升三口燒瓶中，加入雙酚S、氫氧化鈉、水、甲苯，攪拌至全部溶解后，加入2-溴丙烯，升溫至50～60℃，保溫反應(yīng)10h以上。反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫?cái)嚢栉龀?h以上，真空過濾，得白色晶體，含量≥98.0%，收率≥88.0%。投料表見表1。

表1 制備雙酚S二烯丙基醚的原料用量Table 1 Feeding ratio of preparing bisphenol S diallyl ether

2.2.3 3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成

在干凈的250毫升三口燒瓶中，加入雙酚S二烯丙基醚、1,2,4-三氯苯，升溫至回流反應(yīng)5h，降溫至100～120℃，分去1,2,4-三氯苯，繼續(xù)降溫至60～80℃，加入120#溶劑油，保溫1～2h，降至室溫?cái)嚢栉龀?h以上，過濾，少量120#溶劑油淋洗得白色粉末，含量≥98.0%，收率≥85.0%。投料表見表2。

表2 制備3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的原料用量Table 2 Feeding ratio of preparing 3,3’-diallyl-4,4’-dihydroxyl diphenyl sulfone

3 結(jié)果與討論

3.1 反應(yīng)溶劑（溫度）的選擇

針對(duì)3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的反應(yīng)溶劑，即反應(yīng)溫度（溶劑回流）做了不同的條件實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 溫度對(duì)反應(yīng)的影響Table 3 The effect of different solvents on reactions

如表3所示，反應(yīng)溫度對(duì)該反應(yīng)是有影響的。當(dāng)選用甲苯作為反應(yīng)溶劑時(shí)，反應(yīng)溫度為110℃，不反應(yīng)。選用均三甲苯時(shí)含量低，收率低。當(dāng)選用1,2,4-三氯苯作為溶劑，反應(yīng)溫度為1,2,4-三氯苯回流溫度最為適宜。

3.2 反應(yīng)時(shí)間的選擇

3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜在反應(yīng)時(shí)間選擇時(shí)，多組時(shí)間。在相同的物料配比、反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件下，通過HPLC分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 反應(yīng)溶劑對(duì)反應(yīng)的影響Table 4 The effect of duration on reactions

如表4所示，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為5h時(shí)，產(chǎn)品含量及收率最優(yōu)。故選擇反應(yīng)時(shí)間為5h。

4 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)對(duì)3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的合成工藝進(jìn)行了研究，選擇以雙酚S、3-溴-1-丙烯為原料進(jìn)行制備，并考查了反應(yīng)溶劑（溫度）、反應(yīng)時(shí)間對(duì)制備3,3’-二烯丙基-4,4’-二羥基二苯砜的影響，得出最佳反應(yīng)溫度為214℃，即1,2,4-三氯苯回流溫度，最佳反應(yīng)時(shí)間為5h，所得產(chǎn)品含量98.8%，收率為86.2%。