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雙酚系列化合物在化工能源工業(yè)等方面具有特別重要的意義。關(guān)于它們的理論研究，一直受到人們的高度重視。在雙酚系列化合物中，有關(guān)雙酚AP的研究比較多，近來，國內(nèi)已有雙酚AP合成的報道，國內(nèi)已工業(yè)化生產(chǎn)的品種也只有雙酚AP。雙酚系列化合物一般是用苯酚與相應(yīng)的醛、酮，在無機(jī)可溶性強(qiáng)酸如硫酸、鹽酸以及氫氟酸等催化劑的作用下制備，然而硫酸等具有腐蝕性及三費排放問題。4，4'-(α-甲基苯亞甲基)雙酚簡稱雙AP，分子結(jié)構(gòu)中含有三個苯環(huán)，是一種新型的雙酚材料。由于其特殊的結(jié)構(gòu)，近幾年得到了廣泛的關(guān)注，常用作合成阻燃劑和耐熱材料。由雙酚為原料合成的雙酚雙二苯基磷酸酯，由于其分子中含有較多的苯環(huán)，增強(qiáng)了分子的剛性，從而提高了化合物的耐熱性和阻燃性能。同時由于芳香族化合物組成兀值相對較大，成炭率一般都較高，它們通過在材料表面形成相互連結(jié)的炭層來發(fā)揮阻燃效果。磷鎢雜多酸比硫酸酸性更強(qiáng)，它在有機(jī)合成中的應(yīng)用近年來報道很多。
雙酚AP為重要有機(jī)化工原料，應(yīng)用于高分子新材料、 造紙、印刷業(yè)等。其應(yīng)用舉例如下：
用三氯氧磷、雙酚AP與苯酚經(jīng)兩步反應(yīng)制得了新型化合物雙酚AP雙（二苯基磷酸酯）（BAPDP）。采用單因素法對催化劑、物料比、反應(yīng)溫度進(jìn)行了考察，確定了適宜的工藝條件：以TiCl4為催化劑，用量為雙酚AP質(zhì)量的2.0％，n（POCl3）：n（雙酚AP）：n（PhOH）=4：1：4.05。第一步反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為6h；第二步反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時間為10h，產(chǎn)率為78.5％。通過。HNMR、FT-IR和元素分析確認(rèn)了化合物的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物經(jīng)熱重法分析表明其熱穩(wěn)定性較好，并考察了BAPDP在PC／ABS中的阻燃性效果。
雙酚AP基聚苯并噁嗪具有更高的剛性，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性有較大提高。芳香胺基聚苯并噁嗪的熱穩(wěn)定性優(yōu)于脂肪胺基聚苯并嗯嗪，烯丙基苯并噁嗪結(jié)構(gòu)中含有其他可聚合基團(tuán)，提高了聚苯并噁嗪的交聯(lián)密度，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性也隨之提高。采用環(huán)氧樹脂和2-乙基-4-甲基咪唑(EMI)與苯并嗯嗪共混，以增加苯并噁嗪的韌性。
環(huán)氧樹脂對噁嗪環(huán)的開環(huán)反應(yīng)有催化作用，降低了樹脂的聚合溫度，同時自身也參與了聚合，提高了聚合物的交聯(lián)密度，從而提高了熱分解溫度，殘?zhí)柯蕜t與苯并噁嗪的加入量有關(guān)。EMI對苯并嗯嗪具有催化開環(huán)聚合作用，共聚物的熱穩(wěn)定性和殘?zhí)柯示哂诩儽讲f嗪樹脂。苯并噁嗪—環(huán)氧樹脂—EMI三元共混體系的聚合反應(yīng)經(jīng)歷了三個階段，EMI不僅與環(huán)氧樹脂發(fā)生加成聚合反應(yīng)，還對苯并嗯嗪的聚合起到了催化作用，同時三者還形成共聚物，提高了共聚物的交聯(lián)密度，綜合性能優(yōu)于純苯并嗯嗪樹脂和同等條件下的二元共聚體系，在電子封裝材料、先進(jìn)復(fù)合材料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。其制備以4，4-(1-苯乙縮醛)雙酚(簡稱雙酚AP)、甲醛溶液和伯胺(苯胺、鄰甲苯胺、3，5-二甲基苯胺、正丁胺、正辛胺和烯丙胺)為原料，采用溶劑法合成六種苯并嗯嗪單體。結(jié)果表明，雙酚AP、甲醛和伯胺的物質(zhì)的量之比為1：4：2，1，4-二氧六環(huán)和無水乙醇作為溶劑(質(zhì)量比1：1)，甲醛溶液先在低溫下與伯胺反應(yīng)2h，再在高溫下(85℃)與雙酚AP反應(yīng)6h，單體的收率在65%-75%之間。采用非等溫法(Kissinger法和Ozawa法)和等溫法研究了雙酚AP基苯并噁嗪單體的固化動力學(xué)。非等溫法得到的表觀活化能在99-156kJ/mol之間，等溫法計算的活化能與非等溫法接近。雙酚AP基聚苯并噁嗪具有更高的剛性，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱穩(wěn)定性有較大提高。
方法1：應(yīng)用磷鎢雜多酸催化劑對催化合成雙酚AP。具體步驟為：在100 mL 三口燒瓶中，加入計量的苯酚及主:催化劑，加熱升溫至設(shè)定的溫度，再加入計量的苯乙酮及助催化劑，恒溫攪拌反應(yīng)一定時間.后趁熱減壓過濾，回收催化劑.濾液減壓濃縮脫水、脫苯乙酮、脫苯酚，濾餅進(jìn)行水蒸汽蒸餾，殘留固體干燥后用甲苯進(jìn)行重結(jié)晶，可得到很純的雙酚AP .測熔點并進(jìn)行紅外光譜分析.制備雙酚AP 的最佳工藝條件為：酚酮摩爾比5∶1 ，反應(yīng)溫度120℃，主催化劑用量6 %，助催化劑用量0 .15 mL ，反應(yīng)時間4 h .
方法2：一種以磺酸鋇為催化劑生產(chǎn)雙酚AP的方法，采用固體催化劑，回收催化劑重復(fù)使用，降低催化劑使用成本，避免設(shè)備腐蝕，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。方案是：該方法以苯酚、苯乙酮為反應(yīng)原料，采用磺酸鋇為催化劑，水洗粗品經(jīng)混合溶劑重結(jié)晶，烘干得成品雙酚AP；其中，苯乙酮與苯酚的投料摩爾比為1∶ 5；催化劑加入量為苯酚重量的1-10％；反應(yīng)溫度為50-90℃；粗品與混合溶劑的固液重量比為1∶0.5-0.6混合溶劑為乙醇和氯仿的混合物，重量比為3∶7；反應(yīng)釜中反應(yīng)物的pH值 為5.5-6.5。
具體步驟為：
(a)在反應(yīng)釜中苯乙酮與苯酚以1∶5摩爾比投料，調(diào)節(jié)溶液pH值為5.5-6.5；
(b)反應(yīng)釜加熱至溫度50-90℃；
(c)催化劑加入量為苯酚重量的 1-10％；
(d)反應(yīng)結(jié)束離心回收催化劑，回收的催化劑重復(fù)使用；
(e)離心母液經(jīng)熱水洗滌出過量苯酚，洗滌熱水冷卻回收苯酚；
(f)水洗粗品經(jīng)重量比3∶7的乙醇與氯仿的混合溶劑重結(jié)晶，粗品與混合溶劑的固液重量比為1∶0.5-0.6離心 烘干即得成品雙酚AP。
[1] 磷鎢雜多酸催化劑催化合成雙酚AP 的研究
[2] 新型低聚磷酸酯阻燃劑BAPDP的合成及其在PC／ABS中的應(yīng)用
[3] 雙酚AP型苯并噁嗪樹脂的合成及性能研究
[4] CN200710024497.0以磺酸鋇為催化劑生產(chǎn)雙酚AP的方法