2,2',3,4,4'-五羟基二苯甲酮的最佳工艺条件
摘要 本文采用2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮衍生物作为平台，增加分子中的羟基，选择铋、铜等对双基推进剂燃烧催化效果较好的金属离子作为中心离子与之形成单核和异双核螯合物，探索反应温度、反应时间和溶液碱性浓度对产物产率的影响以及最佳条件。
关键词 2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮；金属配合物
中图分类号 O6 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0203-01
1 反应原理
2,4-二羟基苯甲酸与焦没食子酸在催化剂作用下反应生成2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮。
实验步骤如下：
1）在装配有搅拌器和HCl吸收系统的150 mL三口烧瓶中，加入
2,4-二羟基苯甲酸4.62 g（0.03 mol），焦没食子酸3.78 g（0.03 mol），无水ZnCl2 5 g（0.04 mol），然后加入POCl3 8 mL（0.09 mol）和环丁砜6 mL。
2）启动搅拌，使其混合均匀，加热升温至一定温度70℃时，保温反应2 h，直到吸收系统中很少有HCl气体放出为止。
3）向反应瓶内缓慢加水搅拌至全部溶解，再倒入300 mL冰水中，并充分搅拌。将上述溶液静止30 min，常压抽滤、水洗得粗产品。
4）再将粗产品在200 mL水中加热溶解，加活性炭处理，煮沸
5 min～10 min，热过滤，冷却，析出大量黄绿色晶体，抽滤、洗涤、干燥、称量。
2 反应温度对收率的影响
按照实验方法，反应条件为：2,4-二羟基苯甲酸3.70 g（0.024 mol），焦没食子酸3.78 g（0.03 mol），n（焦没食子酸）：n（2,4-二羟基苯甲酸）=1：0.8，无水ZnCl2 5 g（0.04mol），POCl3 8 mL（0.09 mol），环丁砜做溶剂，反应2 h，考察反应温度对收率的影响。结果见表1。
由此可以得出：较低温度时，反应收率较低，随着温度的上升，反应收率有所提高，达到70℃左右时，收率达最高，再继续升高温度，反应产率又有所下降，当至85℃时，温度太高，副反应增多，反应液为一团深黑褐色的焦油状粘性液体，无法获得产物。因此，该酰化反应的最佳反应温度确定为70℃。
3 原料配比对收率的影响
同样按上述实验方法，反应条件：保持焦没食子酸3.78 g（0.03 mol）、催化剂（无水ZnCl2 5 g， POCl3 8 mL）、溶剂、反应时间2 h不变，在最佳温度70℃的条件下，考察原料配比n（焦没食子酸）：n（2,4-二羟基苯甲酸）对收率的影响。结果如表2。
可见，随着反应体系中2,4-二羟基苯甲酸的增加，产物产率呈下降趋势，当n（焦没食子酸）：n（2,4-二羟基苯甲酸）为1：0.6时收率达到最高，所以，可确定最佳原料配比为1：0.6。
4 反应时间对收率的影响
依照上述实验方法，反应条件为：溶剂、催化剂量（无水ZnCl2 5 g， POCl3 8 mL）不变，控制反应温度为70℃，在最佳物料比1：0.6的条件下（焦没食子酸3.78 g，2,4-二羟基苯甲酸2.77 g），研究反应时间对收率的影响。实验结果如表3所示。
可知：随反应时间的增大，开始时收率逐渐上升。当反应时间为2 h时，收率达到最高。继续延长反应时间。收率又开始下降，当反应到3.5 h时，开始出现结焦现象，副反应增多，同时产物不易提纯。由此确定最佳反应时间为2 h。
5 溶剂用量对收率的影响
溶剂用量对产率也有一定的影响，用量太少，不能很好溶解反应物，造成反应不完全。用量太多，分子间碰撞的几率减少，反应速率下降。反应条件：催化剂不变（无水ZnCl2 5 g， POCl3 8 mL），在最佳原料配比1：0.6，反应温度70℃和反应时间2 h条件下，考察溶剂用量对收率的影响，结果见表4。
可见，产率随溶剂量的增加呈现先增后降的趋势，当超过4 mL以后，收率开始下降，环丁砜的最佳用量为4 mL（0.04mol）。按照实验方法，在该条件下（焦没食子酸3.78 g（0.03 mol），2,4-二羟基苯甲酸2.77g（0.024 mol），二者摩尔比为1：0.6，环丁砜4 mL，POCl3 8 mL
（0.09 mol），ZnCl2 5g（0.04 mol），在70℃下保温2 h，重复了3次实验：
产品收率分别是81.4%，82.0%，82.6%，重复性较好。
6 结论
2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮的最佳工艺条件：在ZnCl2和POCl3的催化下，n（焦没食子酸）：n（2,4-二羟基苯甲酸）为1：0.6，m（环丁砜）：m（原料总质量）为0.77：1，在70℃下保温2 h，产物收率在82%左右。
参考文献
[1]魏先红,李萍.2,4-二羟基二苯甲酮合镍(Ⅱ)的合成及热分解动力学研究[J].化学世界,2006,18(8).
[2]魏先红,李萍.钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、铜(Ⅱ)与2,4-二羟基二苯甲酮配合物的合成与表征.精细化工中间体,2006,36(3).
[3]李杰,刘芳,夏飞.受阻胺光稳定剂在PVC中的作用与应用[J].聚氯乙烯,2005,6:27-29.
作者简介
侯泉（1990―），男，陕西咸阳人，大学本科，机械制造及其自动化
专业。
侯启龙（1990―），男，四川成都人，大学本科，机械制造及其自动化专业。
董志鹏（1991―），男，上海人，大学本科，机械制造及其自动化专业。