【正文】 分批緩慢加入間苯二酚，確保體系溫度不低于 25℃ 緩慢滴加三氯甲苯，確保體系溫度介于 4852℃ 滴加完成后將溫度 升 溫 至6065℃ 保溫 2h 檢測若不合格則按要求處理至指標(biāo)合格 攪 拌 加 熱 升 溫 升 溫 取樣檢驗(yàn) 緩 慢 加 入240ml 水，繼續(xù)攪拌 加 水 分批倒入約 2L 的離心機(jī)離心，溫度不超過 40℃ 降 溫 離心產(chǎn)品用水漂洗再離心一次 得產(chǎn)品保留備用 加 水 8 ① 實(shí)驗(yàn)原料和儀器 原料：正辛醇（ 250g），氯化亞砜（ 240g）， DMF（ 15g），純堿（ 10g），水（ 1000g）。 批號： 113B0121001 原料 UV0及氯代正辛烷制備過程的研究 2,4二羥基二苯甲酮（ UV0）的制備 C C l 3+O HO H+CO O HO H+ 3 H C lH 2 O ① 實(shí)驗(yàn)原料和儀器 原料：三氯甲苯（ 350g） ，間苯二酚（ 180g） ，水（ 440g） ，甲醇（ 121mL）。 ②原料氯代正辛烷的合成 C 8 H 1 7 O H + S O C l 2 C 8 H 1 7 C l + S O 2 + H C l 正辛醇、氯化亞砜為原料，在一定溫度下用氯化亞砜滴加正辛醇反應(yīng)生成氯代正辛烷，加入堿液水解后得到目標(biāo)產(chǎn)物。 [7]一鍋法操作步驟短，但收率偏低，產(chǎn)品后處理困難，成本高不適合大規(guī)模生產(chǎn)。 [4] UV531合成工藝概述 幾種 UV531 合成方法的分析 目前廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)上合成 UV531的方法有：相轉(zhuǎn)移法、溶劑合成法、一鍋法等。 [3] UV531發(fā)展現(xiàn)狀 隨著高分 子材料應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大 ，紫外線吸收劑在整個聚合物助劑中的地位愈加突出。它廣泛用于 PE、 PVC、 PP、 PS、 PC、有機(jī)玻璃、丙綸纖維和乙烯醋酸乙烯酯等方面，主要用于聚烯烴、也用于聚乙烯基樹脂、聚苯乙烯、纖維素塑料、聚酯、聚酰胺等塑料、纖維及涂料。常用的品種有 UV UV53 UVP、 UV32UV328等。 process。 方法： 以氯代正辛烷、 UV0，純堿為原料，以 PEG作為催化劑在一定條件下反應(yīng)制的 UV531粗品，再將粗品經(jīng)過精餾、結(jié)晶、離心、干燥等步驟得到 成品 UV531目標(biāo)產(chǎn)物 。 結(jié)果： 利用氣相色譜儀檢測最終產(chǎn)物含量可達(dá)到 %，紫外分光光度計(jì)檢測產(chǎn)物透光率 440nm、 450nm、 460nm、 500nm 比一般方法所得產(chǎn)物透光率較高，收率可達(dá) 90%。 yield。紫外線吸收劑是利用能吸收紫外線進(jìn)行分子重排在 特殊位置的羥基 將吸收的紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能，達(dá)到穩(wěn)定效果。而且對于干性酚醛和醇酸清漆類、聚氨酯類、丙烯酸類、環(huán)氧類和其它空氣干燥產(chǎn)品及汽車整修漆、粉末涂料、聚氨酯、橡膠制品等 , 為它們提供了良好的光穩(wěn)定效果。 塑料制品 的使用現(xiàn)在越來越受到人們的青睞，但是它 的一個致命弱點(diǎn)是易老化，即因陽光紫外線的輻照而發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，導(dǎo)致塑料制品變色變脆 、 變硬，這大大限制了塑料制品的使用范圍。 相轉(zhuǎn)移法是用氯化四甲基銨為相轉(zhuǎn)移催化劑在碳酸鉀或者氫氧化鉀水溶液中氯代正辛烷或者溴代正辛烷與 2,4二羥基二苯甲 酮反應(yīng)生成 UV531， 經(jīng)查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料 證明通過該方法合成的 UV531中 2,4二羥基二苯甲酮不能反應(yīng)完全，剩余原料的 后處理困難產(chǎn)生雜質(zhì)使收率偏低，而且所用堿價(jià)格偏高，不適于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。 通過分析以上三種生產(chǎn)方法的基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)對相轉(zhuǎn)移法進(jìn)行了方法和原料改進(jìn)，從而達(dá)到高效率生產(chǎn)的目的。 ③產(chǎn)品 2羥基 4辛氧基二苯甲酮（ UV531）的合成 C 8 H 1 7 C l +CO O HO H+ N a 2 C O 3 CO O HO C 8 H 1 7+ C O 2 + N a C l 5 以氯代正辛烷、 2,4二羥基二苯甲酮、碳酸鈉為原料，在聚乙二醇 PEG400為催化劑的作用下，升溫到一定溫度反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物。 儀器：溫度計(jì)（ 0100℃ ），四口瓶（ 3L），恒溫加熱攪拌器，氣相色譜儀，離心機(jī)等。 儀器： 四口瓶（ 3L），溫度計(jì)（ 0100℃ ），恒溫加熱攪拌器， 3L分液漏斗等。 UV531 低溫合成 過程操作步驟 5L 的四口瓶中加入 270g 氯代正辛烷以及 32g 聚乙二醇 PEG400，開啟恒溫加熱攪拌器，將氯代正辛烷和聚乙二醇 PEG400加熱升溫至 70℃ ，分批加入 315g、2,4二羥基二苯甲酮（ UV0），加入 UV0過程中，保持體系溫度在 7075℃ 之間，加入結(jié)束后，將混合物溫度升高至 90℃ ，然后緩慢分批加入 200g 純堿以及 16g溴化鉀，在整個加入固體物料的過程中，要均勻緩慢加入，若加入過快會導(dǎo)致物3L四口瓶中加入正辛醇以及DMF 緩慢滴加氯化亞砜，確保體系溫度保持在 4852℃ 滴加完成后將溫度 升 溫 至6065℃ 保溫 2h 檢測若不合格則按要求處理至指標(biāo)合格 將合格反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到已經(jīng)加好水的容器內(nèi) 攪 拌 加 熱 升 溫 取樣檢驗(yàn) 轉(zhuǎn)移 攪拌 15min 靜止 30min 待反應(yīng)混合液分層 攪拌 將分層后的 底層水除去 分水 再次加入水?dāng)嚢?15min 后靜置 30min 得產(chǎn)品保留備用 加 水 分 水 10 料無法及時(shí)在溶液中溶解而結(jié)塊沉積到底部，增加攪拌負(fù)荷量，沉積過多會使攪拌停止而實(shí)驗(yàn)失敗， [11]所有物料全部加完之后，給整個體系緩慢升溫，升溫到110℃ 左右的時(shí)間會有水在容器里 蒸出，繼續(xù)升溫，最終升溫到 180℃ 后，保持體系溫度在 180℃ ，保溫 2h。 圖 3 UV531 制備工藝流程圖 Figure 3 UV531 Preparation Process Flow Diagram3L四口瓶中加入氯代正辛烷以及 PEG 70℃ 加入 UV0，確保體系溫度保持在 7075℃ 90℃ 加入純堿和溴化鉀 180℃ 后保溫 2h 檢測 UV0 含量≤ 攪 拌 加熱 升 溫 升溫檢驗(yàn) 取樣 加入適量的水水解得到產(chǎn)物 降溫 將分層后的 底層水除去 分水 溫度 260℃ 蒸餾前餾分雜物 溫度 280℃ 蒸餾粗品 UV531 得精品 升溫 升溫 結(jié)晶精品 UV531 過濾、干燥得成品UV531 12 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及表征 實(shí)驗(yàn) 產(chǎn)量 計(jì)算 結(jié)果 1）經(jīng)過縮合反應(yīng)后得到的粗品為 580g, 由氣相色譜圖可知含量為 88%，所以可以計(jì)算得到粗品中 UV531 為 510g,按 UV0 完全反應(yīng)的理論所產(chǎn)品質(zhì) 量為533g,，所以可計(jì)算得收率為 %。 510 100%=3% 3）經(jīng)過結(jié)晶后所得晶體產(chǎn)品經(jīng)稱重重量為 480g,結(jié)晶過程損耗產(chǎn)品 %。 510 100%=% 各工段共損耗產(chǎn)品 38g,損耗率為 %，由計(jì)算可知通過該實(shí)驗(yàn)工藝最后成品收率為 %，經(jīng)氣相色譜檢測含量為 %（ 氣相色譜 圖 4） 。 UV531工藝合成條件選擇分析 2,4二羥基二苯甲 酮合成條件的選擇 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以 20%的甲醇水溶液為溶劑時(shí)， 2,4二羥基二苯甲酮收率最高。 [15]在此條件下考查了溴化鉀用量和反應(yīng)溫度對 UV531 收率的影響。 本反應(yīng)由 UV0 與堿先反應(yīng)生成鹽，再與氯代正辛烷形成目的產(chǎn)物，從表 3可以看出，雖然在多種溶劑中均可得到目的產(chǎn)物，但是更適宜在極性溶劑中進(jìn)行，19 由于氯代正辛烷碳鏈屬 C8，宜在更劇烈的條件下進(jìn)行，對反應(yīng)更有利，甲醇、丙酮沸點(diǎn)偏低，雖然可以得到一定數(shù)量的目的產(chǎn)物，但無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)的成本要求，而聚乙二醇回流狀態(tài)達(dá) 180℃，反應(yīng)收率達(dá) 92%，大大降低原材料的生產(chǎn)成本。溶劑合成法 雖然 方法簡便，操作流程少，但是通過該方法合成的產(chǎn)物中產(chǎn)生的副產(chǎn)物較多，產(chǎn)率不高，而且操作 條件難度高 ，反應(yīng)過程 的條件 不易控制。 通過實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果證明該方法合成產(chǎn)物 的產(chǎn)率高，副產(chǎn)物含量低，而且所用堿價(jià)格 低廉 ，適合于工業(yè)上的大規(guī)模生產(chǎn)。 同時(shí)，這是本人在江蘇飛翔集團(tuán)濱?；瘜W(xué)助劑有限