四苯基卟吩的主要应用

背景及概述^[1-2]

四苯基卟吩(以下简称TPP)是重要的发光材料，也是合成金属卟啉的原料。Adler法是公认的合成四苯基卟吩的的方法，该法采用吡咯和苯甲醛为反应原料，在回流丙酸中反应合成TPP。但该法得到的以吡咯计的TPP收率小于20％，而且其中含5～10％的杂质二氢四苯基卟吩(以下简称TPC)。为了除去TPP中混有的TPC杂质，之后的研究者对Adler法进行了大量的改进，主要集中在两个方向：(1)将含TPC杂质的TPP溶解在苯、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷等有机溶剂中，然后采用色谱柱分离的方法除去TPC。(2)将含TPC杂质的TPP溶解在一定的有机溶剂中后，加入一定量的弱化学氧化剂如2，3，5，6-四氯苯醌、2，3-二氯-5，6-二氰苯醌等将TPC氧化成TPP而除去TPC。由于TPP和TPC在有机和无机溶剂中的溶解度都很小，无论是色谱柱法还是加入化学氧化剂方法，都需要增加大量的溶剂的分离，工序多，溶剂损耗大，生产成本高，不适合工业上的规模化生产。而且，这些方法均从如何提纯角度来考虑TPP的合成问题，而少有从提高反应收率的角度来考虑TPP的合成问题，导致以吡咯计的TPP的收率较低，而吡咯价格昂贵，是生产TPP时重要的成本因素，这也导致现有的合成方法生产成本高，不适合工业上的规模化生产。

应用^[1-2]

四苯基卟吩(以下简称TPP)是重要的发光材料，也是合成金属卟啉的原料。应用举例如下：制备μ-氧代四苯基双金属卟啉，以四苯基卟吩和二价金属盐为原料，连续通入含氧气体使四苯基卟吩和二价金属盐在溶剂中进行金属化反应生成四苯基三价单金属卟啉(TPPMIII-X)，然后将TPPMIII-X在碱性环境中进行连续双金属化反应，得到反应液，将反应液经冷却、结晶、过滤和洗涤后得到μ-氧代四苯基双金属卟啉产品。本发明具有收率高、反应效率高、能耗低、安全环保的优点。

制备^[1]

一种四苯基卟吩的制备方法，包括以下步骤：

(1)在带有机械搅拌和夹套、釜顶带冷凝回流的5m3搪瓷聚合反应器中，加入3.5m3溶剂丙酸，然后加入1025mol吡咯和1225mol邻甲氧基苯甲醛，并从聚合反应器底部鼓入N2至反应器顶冷凝器出口的气相中氧浓度低于3％，然后在聚合反应器夹套中通入中压蒸汽对反应器内液体进行加热至回流，回流15min后停止加热，将夹套中的中压蒸汽切换成循环冷却水进行冷却，当冷却至聚合反应器内液体温度90℃左右时停止通入循环冷却水，而改由自然冷却，当聚合反应器内液体温度降至常温后将聚合反应器内液体输送至袋式过滤器中过滤得到滤液和含湿率较高的滤饼，然后将此滤饼进一步进行离心得到滤液和粗TPP滤饼80.4kg，袋式过滤器和离心过滤机得到的滤液泵入塔釜体积5m3、带3节DN400*1000塔节的聚合反应溶剂精馏塔中精馏，脱水并回收得到溶剂丙酸和未反应完全的吡咯，将回收的丙酸和吡咯收集后以备循环回聚合反应器继续使用，精馏塔釜的残渣排出系统外，另行处理；

(2)将离心过滤得到的粗TPP滤饼80.4kg加入一带有机械搅拌和夹套、顶部带冷凝回流、底部带气体分布器的5m3的搪瓷氧化反应器中，釜内同时加入3500kg丙酸，然后在反应釜夹套中通入中压蒸汽对氧化反应器内液体进行加热，当氧化反应器内液体加热至回流后，通入空气进行氧化反应，氧化反应时间为22分钟，氧化反应结束后，将氧化反应器夹套中的中压蒸汽切换成循环冷却水进行冷却，当冷却至反应器内液体温度90℃左右时停止通入循环冷却水，而改由自然冷却，当氧化反应器内液体温度降至常温后将氧化反应器内液体输送至袋式过滤器中过滤，然后将袋式过滤器中得到的滤饼进行离心过滤，袋式过滤器和离心过滤机得到的滤液直接循环回氧化反应器继续使用或泵入塔釜体积5m3、带3节DN400*1000塔节的氧化反应溶剂精馏塔中精馏，脱水并回收得到溶剂丙酸，将回收的丙酸收集后以备循环回氧化反应器继续使用，精馏塔釜的残渣排出系统外；

(3)将离心过滤机得到的固体反复用热水洗涤后离心过滤，直至离心过滤得到的废水基本无色，然后将离心过滤得到的固体再反复用甲醇洗涤后再次离心过滤，直至离心过滤得到的废水基本无色，经甲醇洗涤过的固体即为产品TPP，在80℃真空干燥后得到四苯基卟吩产品77.1kg。

主要参考资料

[1] CN201210444418.2一种四苯基卟吩的制备方法

[2] CN201610025485.9一种μ-氧代四苯基双金属卟啉的连续制备方法