【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁性负载型哌嗪盐离子液体催化苯甲酸与间苯二酚发生选择性酰化反应制备2,4-二羟基二苯甲酮的方法，属于精细化工。
技术介绍
1、2,4-二羟基二苯甲酮 （uv-214）是重要的有机化工中间体，也可以作为紫外线吸收剂，适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、纤维素树脂、不饱和树脂、涂料和合成橡胶等材料。它还是合成多羟基二苯甲酮类重要的原料，广泛应用于uv-9、uv-531、uv-1200、uv-b等紫外线吸收剂的生产(cn101889992a; cn102786400a; cn101973886a)。目前，国内外生产2,4-二羟基二苯甲酮的主要方法有苯甲酰氯与间苯二酚缩合反应法（cn103073406a），三氯甲苯与间苯二酚缩合反应法(cn112142576b；cn101628865；cn106083543a)、苯甲酸酐和间苯二酚缩合脱羧法(cn107879910a)、苯甲酸与间苯二酚缩合反应法等(黄玮，由宏君，王世安,辽宁化工，2003, 32, 158-160; 吴为亚,洪娟,张强,重庆科技学院学报(自然科学版), 2015, 17,106-108)。但这些方法或多或少存在一些不足，如催化剂昂贵、选择性差、催化剂与产物分离困难、产生大量废水、污染环境、腐蚀设备等问题。上述方法以三氯甲苯与间苯二酚缩合反应法在此类化合物在制备中研究较多，开发了诸如混合溶剂法、相转移剂催化法、乳化法、催化反应法等方法，这些方法原料易得，产品成本较低，但产品色泽较深，不易脱色提纯，而且存在反应体系复杂，操作麻烦等问题。苯甲酸与间苯二酚缩合
2、综上所述，针对现有技术存在的缺陷，迫切需要一种制备2,4-二羟基二苯甲酮的新方法，以解决现有技术的不足。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种制备2,4-二羟基二苯甲酮的方法，通过磁性负载型哌嗪盐离子液体催化苯甲酸与间苯二酚发生酰化反应，一步制备2,4-二羟基二苯甲酮，反应过程操作简单、条件温和、转化率高，是一种环境友好的新方法。
2、本专利技术为解决其技术问题所采用的技术解决方案为：磁性负载型哌嗪盐离子液体催化一步酰化反应制备2,4-二羟基二苯甲酮的方法，即以苯甲酸和间苯二酚为原料，磁性负载型哌嗪盐离子液体为催化剂，乙醇为溶剂，无其它助剂加入条件下实现2,4-二羟基二苯甲酮的制备过程。
3、本专利技术的催化反应原理如下：
4、
5、所述催化剂为磁性负载型哌嗪盐离子液体。
6、本专利技术所用的磁性负载型哌嗪盐离子液体的制备化学反应过程和结构如下：
7、
8、通式中离子液体阴离子anion可以是cecl4、ticl5、eucl4或fecl4负离子，过渡金属m是al、sn、cu或zn中的任意一种。通式mfe2o4@sio2@ilanion催化剂的制备反应过程包括以下步骤：
9、（1）1,4-二丙基哌嗪与3-氯丙基三乙氧基硅烷在甲苯溶剂中90-110oc反应20-40小时，回收溶剂、干燥得中间体1；
10、（2）中间体1在乙腈溶剂中与氯代金属盐在30-75oc反应20-40小时，乙腈洗涤，干燥，得功能性离子液体中间体2；
11、（3）离子液体2继续在甲苯溶剂中与磁性二氧化硅载体在90-110oc反应20-35小时后过滤，干燥，得到磁性负载型哌嗪盐离子液体催化剂3。所述的催化剂具体包括alfe2o4@sio2@ilcecl4、alfe2o4@sio2@ilticl5、alfe2o4@sio2@ileucl4、alfe2o4@sio2@ilfecl4、snfe2o4@sio2@ilcecl4、snfe2o4@sio2@ilticl5、snfe2o4@sio2@ileucl4、snfe2o4@sio2@ilfecl4、cufe2o4@sio2@ilcecl4、cufe2o4@sio2@ilticl5、cufe2o4@sio2@ileucl4、cufe2o4@sio2@ilfecl4、znfe2o4@sio2@ilcecl4、znfe2o4@sio2@ilticl5、znfe2o4@sio2@ileucl4或znfe2o4@sio2@ilfecl4。
12、步骤（1）、（2）、（3）中的溶剂包括甲苯和乙腈，反应过程中，所添加的溶剂均过量。
13、步骤（1）中所述的1,4-二丙基哌嗪与3-氯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1：2-3，优选为1：2-2.2。
14、步骤（2）中，所述的氯代金属盐为cecl3, ticl4, eucl3或fecl3，中间体1 与含氯代金属盐的摩尔比为1：2-5，优选摩尔比为1：2-3.5。
15、步骤（3）中，所述的磁性二氧化硅载体为alfe2o4@sio2、snfe2o4@sio2、cufe2o4@sio2或znfe2o4@sio2，离子液体2与磁性二氧化硅载体的质量比为0.2-1.5：1，优选质量比为0.4-0.8：1。
16、进一步优选为：
17、步骤（1）中所述的1,4-二丙基哌嗪与3-氯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1：2-2.2，反应温度为95-105oc，反应时间为30-40小时。
18、步骤（2）中，所述的氯代金属盐为cecl3, ticl4, eucl3或fecl3，中间体1 与含氯代金属盐的摩尔比为1：2-3.5，反应温度为45-60oc，反应时间为25-35小时。
19、步骤（3）中，所述的磁性二氧化硅载体为alfe2o4@sio2、snfe2o4@sio2、cufe2o4@sio2、znfe2o4@sio2，离子液体2与磁性二氧化硅载体的质量比为0.4-0.8：1，反应温度为100-110oc，反应时间为20-28小时。
20、热稳定性分析实验结果表明，该类磁性负载型哌嗪盐离子液体热稳定性较好，在220℃以下可以稳定使用。
21、本专利技术特征在于使用苯甲酸和间苯二酚为反应物，乙醇为溶剂，所用催化剂用量为间苯二酚物料质量的1~20%（优选为2~10%），所述的物料与磁性负载型哌嗪盐离子液体催化剂按照比例投料混合搅拌反应。
22、本专利技术所用物料的摩尔比为间苯二酚：苯甲酸 = 1 : 1~2，优选摩尔比为1：1~1.5。
23、本专利技术所述反应温度为20~80℃，优选45~75℃。
24、本专利技术所述反应时间为1~8小时，优选2~5小时。
25、本专利技术所述催化剂为磁性负载型哌嗪盐离子液体alfe2o4@sio2@ilcecl4、alfe2o4@sio2@ilticl5、alfe2o4@sio2@ileucl4、alfe2o4@sio2@ilfecl4、snfe2o4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，以苯甲酸和间苯二酚为原料，磁性负载型哌嗪盐离子液体为非均相催化剂，乙醇为溶剂，分离出滤液和催化剂相，滤液经溶剂回收得到粗品，粗品经重结晶后得到2,4-二羟基二苯甲酮。
2.根据权利要求1所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，所述磁性负载型哌嗪盐离子液体的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的磁性二氧化硅载体为AlFe2O4@SiO2、SnFe2O4@SiO2、CuFe2O4@SiO2、ZnFe2O4@SiO2，离子液体2与磁性二氧化硅载体的质量比为0.2-1.5：1，优选质量比为0.4-0.8：1；优选反应温度为100-110oC，优选反应时间为20-28小时。
6.根据权利要求2-5任一项所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在
7.根据权利要求6所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，磁性负载型催化剂包括AlFe2O4@SiO2@ILCeCl4、AlFe2O4@SiO2@ILTiCl5、AlFe2O4@SiO2@ILEuCl4、AlFe2O4@SiO2@ILFeCl4、SnFe2O4@SiO2@ILCeCl4、SnFe2O4@SiO2@ILTiCl5、SnFe2O4@SiO2@ILEuCl4、SnFe2O4@SiO2@ILFeCl4、CuFe2O4@SiO2@ILCeCl4、CuFe2O4@SiO2@ILTiCl5、CuFe2O4@SiO2@ILEuCl4、CuFe2O4@SiO2@ILFeCl4、ZnFe2O4@SiO2@ILCeCl4、ZnFe2O4@SiO2@ILTiCl5、ZnFe2O4@SiO2@ILEuCl4或ZnFe2O4@SiO2@ILFeCl4，优选催化剂为SnFe2O4@SiO2@ILEuCl4或CuFe2O4@SiO2@ILTiCl5。
8.根据权利要求6所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，催化剂用量为间苯二酚物料质量的1~20%，优选为2~10%。
9.根据权利要求6所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，反应温度为20~80 oC，反应时间为1~8小时。
10.根据权利要求9所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，优选反应温度为45~75 oC，优选反应时间为2~5小时。
...【技术特征摘要】
1.一种2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，以苯甲酸和间苯二酚为原料，磁性负载型哌嗪盐离子液体为非均相催化剂，乙醇为溶剂，分离出滤液和催化剂相，滤液经溶剂回收得到粗品，粗品经重结晶后得到2,4-二羟基二苯甲酮。
2.根据权利要求1所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，所述磁性负载型哌嗪盐离子液体的制备方法包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的磁性二氧化硅载体为alfe2o4@sio2、snfe2o4@sio2、cufe2o4@sio2、znfe2o4@sio2，离子液体2与磁性二氧化硅载体的质量比为0.2-1.5：1，优选质量比为0.4-0.8：1；优选反应温度为100-110oc，优选反应时间为20-28小时。
6.根据权利要求2-5任一项所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的2,4-二羟基二苯甲酮的制备方法，其特征在于，磁性负载型催化剂包括alfe2o4@sio2@ilcecl4、a...
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