氯化苄法制备1，2-二苯乙烷的研究

摘要

1，2-二苯乙烷，也称联苄，是一种重要的有机合成中间体，其磺化产物可作为优良的皮革鞣剂；脱氢产物是生产荧光增白剂和染料的重要原料。近年来，由于新型高效阻燃剂一十溴二苯乙烷的成功开发使其应用更加广泛。同时，1，2-二苯乙烷本身还是一种重要的有机化工产品，基于其优良的热稳定性和载热能力，作为导热油应用于医药化工行业中。　　目前，合成1，2二苯乙烷的方法较多，但具有工业应用意义的方法大致可以分成两类：一类是以三氯化铝为催化剂，苯与乙撑基烷基化试剂进行烷基化反应。此路线合成1，2-二苯乙烷原料便宜、产品收率高，但反应条件比较苛刻，需在无水条件下进行；同时由于大量氯化氢气体的产生，对环境污染严重，且易腐蚀设备，增加生产成本。第二类方法是卤化苄的偶联反应。该法制备1，2-二苯乙烷，具有操作简单、对环境友好、工艺条件易于控制、产品收率较高等优点，是一种较为理想的1，2-二苯乙烷合成路线。但原料卤化苄价格稍贵，生产成本偏高，因此如何进一步提高卤化苄的转化率，降低生产成本，成为1，2-二苯乙烷研究和生产的关键问题。　　本文采用卤化苄偶联反应法，以铜粉、氯化亚铜为催化剂，铁粉还原缩合氯化苄合成1，2-二苯乙烷，并建立了对产物和原料的高效液相色谱分析方法。　　运用正交和单因素实验法，考察了原料的配比、催化剂用量、反应介质、反应温度、反应时间等条件对氯化苄铁粉还原缩合反应的影响，得到了较优的反应条件。实验结果得出该反应的适宜反应条件为(以0.2mol氯化苄为基准)：催化剂用量为：Cu0.3g，Cu2Cl20.4g；反应温度为80～85℃；反应时间为2h；n(铁粉)／n(氯化苄)为0.56；还原缩合反应介质为水。在此反应条件下，1,2-二苯乙烷的收率可达95％以上。 本文参照部分文献的研究结论，在大量实验基础上探讨了氯化苄铁粉还原缩合反应的反应规律，经过合理假设及简化，提出了两种氯化苄缩合反应机理，一种是金属有机化合物离子CuCH2Ph+直接与氯化苄反应生成1，2-二苯乙烷的机理(机理A)，另一种是金属有机化合物离子先分解成苯甲基自由基·CH2Ph，然后两个自由基结合生成1,2-二苯乙烷的反应机理(机理B)，分别建立了宏观反应动力学模型。根据对机理的分析和讨论，认为机理B能较为真实地反映实际过程；模型计算值与实验值比较所得到的结论也验证了机理B较优的观点。

目录

文摘

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第1章文献综述

1.1 前言

1.2 主要原料及产物的性质

1.2.1 主要原料的性质

1.2.2 主要产物的性质

1.3 1,2-二苯乙烷的合成路线及生产现状

1.3.1 1,2-二苯乙烷的发展概况

1.3.2 1,2-二苯乙烷合成方法

1.3.3 小结

1.4 本课题研究的目的、内容及意义

第2章实验部分

2.1 原料和产物的分析方法

2.1.1 标准品和试剂

2.1.2 色谱操作条件

2.1.3 分析步骤

2.1.4 外标定量法

2.2 实验试剂及仪器

2.2.1 试剂

2.2.2 仪器

2.3 一般实验步骤

2.4 正交实验的考察

2.4.1 正交实验方案的确定

2.4.2 正交条件表

2.4.3 正交实验的结果及讨论

2.5 反应条件的优化

2.5.1 反应介质的选择

2.5.2 催化剂的影响

2.5.3 铁粉用量对产品收率的影响

2.5.4 反应温度对产品收率的影响

2.5.5 反应时间对产品收率的影响

2.5.6 最优实验条件的检验

2.6 小结

第3章缩合过程的宏观反应动力学模型

3.1 反应与传递过程的简化与反应机理分析

3.1.1 扩散影响的处理

3.1.2 反应机理分析

3.2 氯化苄缩合反应动力学模型

3.2.1 机理A模型

3.2.2 机理B模型

3.3 宏观反应动力学实验及模型参数的确定

3.3.1 机理A模型参数的计算

3.3.2 机理B模型参数的计算

3.4 模型的检验

3.5 结论

第4章结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间已公开发表的论文

致 谢