背景及概述

1,3,5-苯三甲酰氯(TMC)是聚酰胺類反滲透膜、納濾膜制備中常用的單體,在膜工業(yè)迅速發(fā)展的今天有很好的應(yīng)用前景。關(guān)于1,3,5-苯三甲酰氯制備的報(bào)道,以均苯三甲酸與氯化亞砜反應(yīng)制備1,3,5-苯三甲酰氯,但易使產(chǎn)品顏色變黃,且放出大量二氧化硫,不易處理。

制備

本文以三光氣和均苯三甲酸為原料,在復(fù)合催化劑作用下常溫反應(yīng)制備1,3,5-苯三甲酰氯,取得較高收率(88%),更安全、環(huán)保。因?yàn)槿鈿鉃榘咨?、穩(wěn)定的固態(tài)結(jié)晶,可溶于己烷、苯、氯仿、乙醚和四氫呋喃等有機(jī)溶劑,具有高活性、反應(yīng)條件溫和、廉價(jià)易得、操作安全等優(yōu)點(diǎn),使合成工藝更加簡單可靠。反應(yīng)放出氣體主要為二氧化碳和氯化氫,相對于氯化亞砜而言,更容易處理。

實(shí)驗(yàn)操作：

在氮?dú)鈿夥諆?nèi),將178g三光氣,500mL四氫呋喃和42g均苯三甲酸置于體積1L的四頸瓶中,冰浴下攪拌降溫至5℃以下,滴加催化劑溶液{「n(咪唑)/(三乙胺)=1/3,共4.5g溶于60mL四氫呋喃},1h內(nèi)滴完,撤去冰浴,再在室溫反應(yīng)至均相,減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑,得淡黃色液體55g經(jīng)減壓蒸餾得無色液體，冷卻結(jié)晶。產(chǎn)品熔點(diǎn)為32.5~33.6℃。

圖1 1,3,5-苯三甲酰氯的紅外光譜圖

結(jié)論

采用三光氣與均苯三甲酸在常溫下成功地制備了1,3,5-苯三甲酰氯,并得出以下結(jié)論:

(1)在常溫下單一催化劑(如NN二田基田酰胺、吡啶、咪唑、三乙胺)不能讓反應(yīng)進(jìn)行完全,收率不高,小于30%;而用復(fù)合催化劑(如吡啶N,N二甲基甲酰胺、咪唑/三乙胺等)在常溫下能反應(yīng)完全,收率均大于60%。

(2)溶劑的類型對反應(yīng)速度有較大影響,溶劑的溶度參數(shù)與1,3,5-苯三甲酰氯的溶度參數(shù)相差越小,反應(yīng)速度越快。

(3)反應(yīng)底物n(三光氣)/n(均苯三甲酸)1.2時(shí),幾平得不到產(chǎn)品,隨著n(三光氣)n(均苯三甲酸)增大,收率增大;當(dāng)n(三光氣)/n(均苯三甲酸)>3時(shí),對產(chǎn)品收率影響不大。

參考文獻(xiàn)

[1]Patent: EP1364941 A1, 2003 ;