本发明涉及一种用于制备双(氰苯乙烯基)苯的新方法,即在一 种碱和一种稀释剂存在条件下,将对苯二甲醛与氰苄基膦酸二烷基 酯反应。
EP-A-32254和EP-A-64303利用上面提及的物质为反应剂制备出 双(氰苯乙烯基)苯,其利用酯,例如,乙酸甲基1,2-乙二酯为稀释剂, 甲醇钠为碱。
然而由于甲醇钠这种碱的使用所带来的缺点是明显可见的,即 由于其存在而常常导致副产物形成,并且当使用由此得到的双(氰苯 乙烯基)苯作为光学增亮剂时便会带来不利影响。
本发明的目的即在于提供一种新的制备双(氰苯乙烯基)苯的方 法,使所得产品不再具有上述缺点。
我们发现通过制备出式I 所示的1,2-二苯乙烯类化合物即可得到目的产物,其是将对苯二甲 醛与式II所示的膦酸酯反应而得。 其中R是C1-C6的烷基。反应是在一稀释剂中碱存在条件下进行的。 当所用稀释剂是一两相体系时,其中一相为水,另一相为非水溶性有 机溶剂,反应是在一种相转移催化剂条件下进行的。
上面提及的式II中的所有烷基残基R可为直链,也可为支键。
例如,基团R可为甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,仲丁基, 叔丁基,戊基,异戊基,新戊基,叔戊基,己基或2-甲基戊基。
特别地,适宜的非水溶性有机溶剂为脂肪族或芳香族碳氢化合 物,如戊烷,己烷,庚烷,辛烷,异辛烷,石油醚,甲苯,二甲苯,乙基 苯,1,2,3,4-四氢化萘,萘烷,二甲基萘,石油溶剂,氯苯或二氯苯。
芳香族碳氢化合物,尤其是二甲苯为优选使用。
适宜的碱的例子有碱金属或碱土金属的氢氧化物或碳酸盐化合 物,诸如锂,钠,钾,镁,或钙的氢氧化物或碳酸盐化合物。
特别应提及的是碱金属的氢氧化物,尤其是它们的水溶液形式, 需重点强调的是为25~50%(wt)的氢氧化钠水溶液。
适宜的相转移催化剂为所有已公开的该类型的传统产品,例如 Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第5版, Vol,A19,第293-298页,1991中所描述的。
特别应提及的是四级铵盐,诸如四烷基铵盐,尤其是其相应的氯 化物或溴化物,例如甲基三丁基铵氯化物,溴化四丁基铵,甲基三辛 基铵氯化物,甲基三辛基铵氯化物,苄基三甲基铵氯化物或苄基三乙 基铵氯化物。
四烷基铵的氯化物或溴化物为优选使用物质,特别应提及的是 溴化四丁基铵或甲基三辛基铵氯化物。
一般每摩尔对苯二甲醛应使用1至5摩尔当量的碱, 优选量为1.2至4摩尔当量。
以对苯二甲醛和膦酸酯II的重量为基准,所用稀释剂的 重量比通常为100至200%,优选重量百分比为140至160%。
本发明中将一两相体系用作稀释剂,该两相体系通常含有水和 有机溶剂,其体积比为1∶1至1∶5,优选体积比为1∶1.5至1∶3。
一般,以稀释剂的重量为基准,所用相转移催化剂的重量比 为0.3至1.0%,优选重量比值为0.5至0.8%。
本发明方法通常在0至50℃进行,优选值为10至35℃。
通式I的1,2-二苯乙烯中的氰基相对于CH=CH可以是邻,间或对 位。还可以是对称型或非对称型的式I所示的1,2-二苯乙烯,或这些 产品的混和物。
将对苯二甲醛首先与一式II所示的邻,间,或对-氰基取 代的膦酸酯反应,然后再与式II的膦酸酯的另一异构体反应便可得 到非对称的1,2-二苯乙烯的混和物。
为了制备得对称型式I所示1,2-二苯乙烯,所采用的新的方法较 有利的步骤为,量取对苯二甲醛置于水,有机溶剂,相转移催 化剂,碱和膦酸酯的混和物中,在上面提及的温度下搅拌,通常搅拌 2至20小时后,反应逐渐完成,适当地酸化后,对称型1,2-二苯乙烯经 抽滤,冲洗并干燥而得。
为要制备式I所示的非对称型的1,2-二苯乙烯的混和物,采用的 新的方法的较有利的步骤为,将水、有机溶剂、相转移催化剂,对苯 二甲醛,基于对苯二亚甲基二醛的量的一定比例的式II所示 的特别的膦酸酯混和,然后再量取一定比例的碱,在上面提及的温度 下在2-8小时内搅拌加入。再搅拌1-6小时后,加入其余部分的膦酸 酯(呈另一异构体形式),然后搅拌下再量取其余部分的碱,在2-8小 时内加入。继续搅拌1-8小时之后,反应混和物按上述方式进行处理。
该新的制备方法,即可连续操作,也可进行分批式生产,并提供 高产率、高纯度的所需产品,而且没有使用磁金属乙醇化物。所用 有机溶剂可以方便地除去并回收利用。
正如上所述,式I所示的1,2-二苯乙烯是有用的光学增亮剂,尤 其是用在聚酯物质中。
下面实施例用来详细解释说明本发明。 实施例1
1200ml的二甲苯,620ml水,10g基于甲基三辛基铵氯化物的相转 移催化剂,793.15g(3.00mol)的邻-氰苄基膦酸二乙酯(95.7%纯度) 和290g(3.63mol)的50%重量百分浓度的氢氧化钠溶液在30℃下混 和。随后,在该温度下,在3.5小时内量取249.1g(1.67mol)的对苯二 甲醛(89%的纯度)搅拌下加入。该混和物首先在30℃下搅拌2 小时然后再在20℃搅拌2小时。沉淀物进行减压抽滤,然后以1000ml 的二甲苯冲洗,然后1500ml的水洗涤。残留下来的部分在减压条件 下60℃干燥。
得到420g(84%)的下式 的化合物。 实施例2
1000ml的二甲苯,350ml水,10g基于甲基三辛基铵氯化物的相转 移催化剂,431.7g(1.58mol)的邻-氰苄基膦酸二乙酯(92%纯度)和 208.2g(1.5mol)的对苯二甲醛(96.4%纯度)在35℃下进行混 和。随后,在该温度下首先在4小时内量入148.8g(0.93mol)的25%重 量百分浓度的氢氧化钠溶液,然后再在4小时内量入99.2g(0. 62mol)的25%重量百分的氢氧化钠溶液,随后,搅拌混和物2小时。 加入405.7g(1.50mol)的间-氰苄基膦酸二乙酯(93.1%纯度)。然后, 35℃条件下,在1小时内向混和物中加入640g(4mol)的25%(wt)的氢氧化 钠水溶液,再在该温度下搅拌8小时,冷却至室温,并搅拌1小时,沉淀 物经减压抽滤。固体物质先以1500ml的甲醇洗涤,再以1650ml水洗。 残留物在减压条件下60℃干燥。
得到334g(67%)的混和物,其含有82.3%的下式 所示的化合物和9.3%下式 所示的化合物 实施例3
1000ml二甲苯,350ml水,10g基于甲基三辛基铵氯化物的相转移 催化剂,431.7g(1.58mol)邻-氰苄基膦酸二乙酯(92%纯度)和 208.2g(1.50mol)的对苯二甲醛;(96.4%纯度)在35℃下混和, 随后,在该温度下,首先在4小时内量取148.8g(0.93mol)的25%重量 百分浓度的氢氧化钠溶液,然后再在4小时内量入99.2g(0.62mol) 25%重量百分浓度的氢氧化钠溶液,随后,搅拌混和物2小时。加入 407.2g(1.50mol)的对-氰苄基膦酸二乙酯(92.7%纯度)。然后,35℃ 条件下,在1小时内向混和物中加入640g(4mol)的25%重量百分浓 度的氢氧化钠,在该温度下再搅拌8小时。冷却至室温并在该温度下 搅拌1小时,沉淀物经减压抽滤,所得固体物质先以1500ml甲醇洗涤, 再以1650ml的水洗。残余物在减压条件下60℃干燥。
得到354g(71%)的混和物,其含有87%的式 所示的化合物和8.3%式 所示的化合物。 实施例4
1000ml的二甲苯,350ml水,10g基于甲基三辛基铵氯化物的相转 移催化剂,429.4g(1.58mol)的间-氰苄基膦酸二乙酯(93.1%纯度)和 208.2g(1.50mol)的对苯二甲醛(96.4%纯度)在35℃下混和。 随后,在该温度下,在4小时内量入148.8g(0.93mol)的25%重量百分 浓度的氢氧化钠溶液,再在4小时内量入99.2g(0.62mol)的25%重 量百分浓度的氢氧化钠溶液,随后搅拌混和物2小时,加入420.3g (1.50mol)的对-氰苄基膦酸二乙酯(90.3%纯度)。然后,35℃条件下 下,在1小时内量入640g(4mol)的25%重量百分浓度的氢氧化钠溶 液,在该温度下搅拌8小时。冷却至室温并搅拌1小时,所得沉淀物经 减压抽滤。固体物先以1500ml的甲醇洗涤,再以1650ml水洗。残留 物在减压60℃下干燥。
得到342g(69%)的混和物,其含有80%的式 所示的化合物和6%的式 所示的化合物。 实施例5
向1升氯苯中加入660g(2.37mol)的邻-氰苄基膦酸二乙酯,然后 在该混合物中加入500ml水和12g基于甲基三辛基铵氯化物的相转移 催化剂。再慢慢滴加580g 25%重量百分浓度的氢氧化钠溶液,在 该过程中温度上升至大约35℃。之后,反应2小时的过程中加入 167g(1.185mol)的对苯二甲醛,此过程中内部温度保持在 35至40℃。直到加入完毕后,在该温度下搅拌混和物4小时,接着滴 加入110g的浓硫酸。
沉淀物经减压抽滤,以600ml氯苯洗涤。随后用蒸汽吹走氯苯, 滤饼以水多次冲洗。
得到314g(80%)的式 所示的淡黄色结晶产物(熔点221至225℃)。