双酚酸的合成和用途

简介

双酚A是一种高聚物的单体，生产成本低，通常用于合成双酚A型环氧树脂或双酚A型聚碳酸酯，但近年来在使用的过程中发现，双酚A型高分子材料在光照下会散发出单体双酚A。双酚A具有毒性，会引发癌症，而且对男性的生殖功能有一定的损伤。而双酚酸是一种新型的绿色环保高聚物合成单体，通过苯酚和乙酰丙酸缩合而得到。双酚酸和双酚A的化学性质很相近可以完全替代双酚A用于合成双酚酸型高分子材料。一方面，双酚酸型高聚物无毒，可降解，不会造成环境污染;另一方面，双酚酸的合成原料乙酰丙酸来源于生物质，价格低廉，来源广泛。因此，双酚酸的合成及应用越来越受到研究者们的关注[1]。

合成

图1双酚酸的合成路线

向搅拌的苯酚（9.4克，0.1摩尔）、丙酮酸（4.4克，0.05摩尔）和水的冰冷混合物中滴加浓H2SO4（4.5毫升，18.0克）。15分钟后，移除冰浴，将反应混合物加热至室温并搅拌18小时。用Et2O-H2O（200 mL，1∶1）稀释混合物，并用20%的NaHCO3水溶液萃取有机层。将该提取物酸化，用Et2O提取，用MgSO4干燥并真空浓缩，以提供双酚酸。合成路线如图1所示[2]。

用途

双酚酸可由苯酚和乙酰丙酸缩合制得，乙酰丙酸被认为是一种便宜的生物基平台化合物，可以从富含纤维素的生物质(尤其是废弃的生物质)中商业生产，苯酚可从葡萄糖中获得，因此，DPA被视为全植物衍生的化合物，在聚合物合成与应用方面扮演着越来越重要的角色。DPA在涂料方面应用的最近报道是一种溶剂型多羟基聚氨酯涂料。该涂料由Ma等使用DPA异丙酯和二氧化碳在锌/钴双金属氰化物配合物的催化作用下合成的环状碳酸酯单体，分别与扩链剂乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)或异佛尔酮二胺(IPDA)反应，生成聚羟基氨基甲酸酯(PHU-EDA、PHU-DETA或PHU-IPDA)，最后在丙酮溶剂中与BPA型环氧树脂交联制备而成[1]。

参考文献

[1]林壮,宫红,王锐,姜恒.双酚酸在高分子材料中应用的研究进展[J].塑料工业,2018,46(12):1-5.

[2] Van de Vyver, Stijn; et al. Mechanistic Insights into the Kinetic and Regiochemical Control of the Thiol-Promoted Catalytic Synthesis of Diphenolic Acid. ACS Catalysis (2012), 2(12), 2700-2704.