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【概述】
間苯二酚又名1,3-苯二酚、間二羥基苯,俗稱雷鎖辛,是一種重要的精細化工原料。間苯二酚易發生加氫、鹵化、胺化、酰化、偶合、烷基化、硝化和磺化等反應,使得其在農業、染料、涂料、醫藥、塑料、橡膠、電子化學品等領域具有廣泛的應用。間苯二酚是一種基本有機化工中間體,廣泛應用于農業、醫藥、膠粘劑等。在醫藥上,間苯二酚具有殺菌作用,還可以用來制取腸道消毒劑、皮膚病藥物;在農業上,間苯二酚制取農用薄膜及殺蟲劑、除草劑等;在染料上,間苯二酚用來合成熒光染料、酸性曙紅;在膠粘劑上,間苯二酚用來生產間苯二酚一甲醛樹脂、特種熱固木材膠粘劑,用于高級家具的膠粘,這也是目前使用量增長較快的行業;另外,間苯二酚還可用于生產炸藥、液晶聚合物、紫外線吸收劑等。
【理化性質】
外觀為白色針狀結晶,具有微弱的芳香氣味,略帶甜味和苦味,密度為1.272g mL,沸點281℃ ,熔點110.7℃ ,閃點127.1℃(閉杯)。在高溫下能升華,可燃,溶于水、乙醇、乙醚、甘油和戊醇,難溶于氯仿和四氯化碳。間苯二酚是一種二元弱酸,可與堿反應生成單酚鹽和雙酚鹽。間苯二酚呈弱酸性 但酸性強于碳酸 長期曝露在陽光與空氣中容易逐漸變成淺紅色。 間苯二酚比苯酚更容易被氧化,但被氧或過碘酸氧化的速度遠比鄰苯二酚和對苯二酚低。間苯二酚易發生加氫、鹵化、胺化、酰化、偶合、烷基化、硝化和磺化等反應。
【制備方法】
1.磺化法 間苯二酚磺化法的典型生產工藝是: 苯在發煙硫酸中磺化生成苯磺酸,并進一步磺化生成間苯二磺酸,生成的間苯二磺酸混合物,用NaOH堿熔,生成間苯二酚鈉,間苯二酚鈉用酸中和得間苯二酚。
圖1為間苯二酚磺化法的反應方程式
2.異丙苯法 異丙苯法合成間苯二酚分三步進行: 1)苯的烷基化,即
圖2為苯的烷基化的反應方程式 2)異丙苯的氧化
圖3為異丙苯的氧化的反應方程式 3)過氧化物的酸解
圖4為過氧化物的酸解的反應方程式
該法一般是把烷基化產物提純后以純間二異丙苯為原料進行氧化,也有在未提純的條件下以對、間位的混合物為原料進行。這時,其裂解后的產物為苯醌和間苯二酚的混合物,必須進一步分離。間苯二酚和苯醌的分離一般首先使用結晶法,結晶使用有機溶劑如丙腈、甲醇、甲苯、醚類,乙酸乙酯等,濾餅為苯醌。間苯二酚在濾液中,經過多次重結晶后,所得到的濾餅為很純的苯醌,濾液中的間苯二酚的純度不夠,還可以進一步來用水蒸氣蒸餾的方法提純。 3.芳化法 芳化法是采用環已二酮一l,3通過脫氫而制得間苯二酚的,有兩種制備方法。其一是以環已二酮一1,3與醋酐在硫酸催化下制得間苯二酚二酯然后水解而成,其反應式如下:
圖5為芳化法的反應方程式
（1） 另一種方法是環已二酮一1,3在Pd等脫氫催化劑的存在下,在170℃以上的高溫條件下直接脫氫而制成的。
圖6為芳化法的反應方程式
（2） 4.基團取代法 （1）氮的取代 以鄰氯苯酚為原料,在鄰二氯苯中以KOH羥化,在170℃下反應。此條件下,反應生成鄰苯二酚并部分重排生成間苯二酚,反應產物中含57.5%的間苯二酚,36%的鄰苯二酚。
圖7為氮的取代法的反應方程式
（2）氮基的取代 以間苯二胺為原料,通過經基取代制備間苯二胺,其反應式為:
圖8為氮基的取代法的反應方程式
【用途】
間苯二酚是一種重要的有機化工產品和合成中間體,其用途廣泛。在輪胎、膠管及膠帶中,使用間苯二酚-甲醛樹脂(RF樹脂)浸漬人造絲及聚酰胺纖維簾子線,可增加簾子線與橡膠之間的粘合作用。RF樹脂在室溫及中性條件下即可固化,不受水的侵蝕,不會引起被粘合物的分解。因此除廣泛用于橡膠工業外,還可用作合成纖維、木材、金屬、陶瓷、塑料等的膠粘劑。用間苯二酚-氰尿酸三芳基酯-甲醛樹脂處理鋼絲簾子線,可改善鋼絲對橡膠的粘合性能。在橡膠膠料中加入間苯二酚、六亞甲基四胺和二氧化硅,可改進短纖維在橡膠母體中的增強作用。
由于間苯二酚與甲醛的縮聚反應和固化速度快,用于酚醛樹脂和尿醛樹脂的改性,可使樹脂固化加速,產品具有更好的抗水性能。 以間苯二酚為原料合成的雙(二苯基膦酸)間苯二酚酯是一種非鹵阻燃劑,具有較高的熱穩定性,適用于改性聚醚、聚碳酸酯、ABS樹脂以及各種熱塑性樹脂和聚氨酯等塑料。間苯二酚具有一定的殺菌作用,常用于制作軟膏藥物,外敷治療真菌感染的皮膚疾病;由間苯二酚與甲醛制得的氣凝膠,可用作化學電池的電極,當含鹽廢水或海水通過該電極時,可以脫去水中大量的離子,使含鹽廢水得以處理或海水得以淡化。由間苯二酚制得的醚類化合物可作為纖維素醚或酯類的穩定劑和增塑劑、環氧樹脂和不飽和聚酯的交聯劑,也是重要的化學試劑。
由間苯二酚和乙醛縮合制得的2,4-二羥基苯甲基酮,可用于制備治療冠心病藥物“乙氧黃酮”的中間體。 由間苯二酚和丙酸縮合制得的2,4-二羥基苯基乙基酮,在醫藥工業中可用于制備神經興奮藥”回蘇靈”。間苯二酚三硝化或先亞硝化而后氧化而得的2,4,6-三硝基-間苯二酚,可用作含硝酸纖維素的炸藥和推進劑。 間苯二酚和二氧化碳反應制得的2,4-二羥基苯甲酸是制備染料、感光材料和化妝品的中間體。作為醫藥工業的中間體,常用于合成殺菌藥物和抗風濕性藥物。在染料工業中,代替水楊酸作為偶合組分,可以合成出比以水楊酸為偶合組分顏色更深、強度更高的偶氮染料。此外還可用于制備間苯二酚的各種鹵化、硝化或磺化產物。
以間苯二酚合成的間氨基苯酚在醫藥上可用來制造治療結核病的良藥對氨基水楊酸(PAS)。在染料工業,可用來制造N,N-二甲基-3-氨基苯酚,用作媒染和堿性染料中間體及照相顯影劑;用于制造偶氮染料中間體3-苯胺基苯酚,制造毛皮染料如毛皮棕、毛皮黃等。此外,還可用作環氧丙烷的聚合及丙烯腈二聚反應的催化劑,用作堿性介質中金屬防腐蝕劑及用于生產除草劑、殺蟲劑,抗氧劑、穩定劑和顯影劑等。間苯二酚和馬來酸酐合成的7-羥基香蘭素,具有抑霉殺菌、抗菌利膽活性,可用于藥物的軟膏中;也可用于制備降壓藥物。此外還可用作塑料、紡織品、肥皂、洗滌劑的熒光增白劑。由間苯二酚和乙酰乙酸乙酯反應得到的4-甲基-7-羥基香豆素,可用于掩蔽肥皂、洗滌劑、石蠟、塑料、纖維和紙張中的黃色,也可用作紫外線的屏蔽劑。 此外,間苯二酚還可用于毛皮染色和用作染發劑,用作化學分析試劑,用作合成塑料聚苯并二惡唑、偶氮染料、螢光染料和酸性曙紅的原料,用于合成農用薄膜,合成殺蟲劑(蠅毒磷)、除草劑(乙氧基氟草醚等)以及腸道消毒劑等。
【主要參考資料】
[1]崔小明.間苯二酚的生產應用及市場前景[J].四川化工與腐蝕控制,2002(05):41-44.
[2]常玉. 間苯二酚的低污染合成工藝開發探索[D].重慶大學,2003.
[3]戴子林,魯藝,危青,肖本毅.間苯二酚的合成方法[J].五邑大學學報(自然科學版),2000(02):24-28.