概述
雙酚A(BPA)被認為是對人體健康產(chǎn)生潛在危害的一種化學(xué)品，于是開發(fā)替代BPA產(chǎn)品的需求日趨高漲。衍生至乙酰丙酸的雙酚酸(DPA)被認為是生物基平臺化合物衍生物，由于具有與BPA類似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，羧基的存在還可為聚合物提供一些特殊功能，正成為替代BPA的"綠色"候選者[1]。
雙酚酸，學(xué)名4,4-雙（4-羥苯基）戊酸，分子式為C17H18O4，分子量為286.32，性狀為白色或微黃色結(jié)晶，工業(yè)品為淡棕褐色顆粒，明顯溶于熱水，溶于丙酮、乙酸、乙醇、異丙醇、甲乙酮，不溶于苯、四氯化碳、二甲苯。
物理性質(zhì)
密度 1.26 g/cm3
熔點 168-171℃
沸點 507℃（760 mmHg）
閃點 274.5℃
蒸氣壓 3.48E-11mmHg（25℃）
折射率 1.675
紫外光譜研究
實驗研究雙酚酸在水，乙腈，甲醇和環(huán)己烷4種溶劑中的紫外光譜。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在這4種溶劑 中，雙酚酸溶液的紫外光譜主要在210nm左右及260nm左右有兩個強吸收峰。210nm左右的吸收峰對溶劑的極性及溶液的濃度敏感，而260nm左右 的吸收峰在各種極性不同的溶劑中的位置變化不明顯，對溶液濃度也不敏感。因此，雙酚酸在260nm吸收峰可以用于雙酚酸的定量分析，而210nm吸收峰可 用于研究雙酚酸與其他分子的相互作用。另外，溶劑極性對兩個吸收峰強度的影響也不相同[2]。
合成工藝
方法一
以苯酚和乙酰丙酸為原料，采用鹽酸為催化 劑，巰基乙酸為助催化劑可以催化合成雙酚酸。實驗考察了助催化劑種類及用量，反應(yīng)物料配比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間和催化劑用量對雙酚酸產(chǎn)率 的影響。研究結(jié)果表明，巰基乙酸可以作為助催化劑有效地促進乙酰丙酸和苯酚的縮合，用量為n[巰基乙酸]：n[乙酰丙酸]為 0.02，n[HCl]：n[乙酰丙酸]為4，n[苯酚]：n[乙酰丙酸]為4，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時間40 h。在該條件下，雙酚酸的產(chǎn)率為97.1%[3]。
方法二
采用一步水熱炭化磺化法，將核桃殼和對甲苯磺酸等質(zhì)量混合制備生物質(zhì)碳磺酸。采用掃描電鏡(SEM)，紅外光譜(FTIR)，氨氣吸附脫附(NH3-TPD)和熱重(TGA)對其結(jié)構(gòu)分別進行分析。以生物質(zhì)碳磺酸為催化劑，催化乙酰丙酸和苯酚縮合成雙酚酸。實驗考察反應(yīng)條件(催化劑用量，物料摩爾比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間)的變化對雙酚酸產(chǎn)率的影響。試驗表明在催化劑用量10%，n(苯酚)：n(乙酰丙酸)=4：1，反應(yīng)溫度120℃，反應(yīng)時間24 h的最佳條件下，雙酚酸的產(chǎn)率可以達到92.4%。結(jié)構(gòu)表明其在催化循環(huán)5次后，雙酚酸的產(chǎn)率仍保持在80%以上，說明該催化劑的催化活性和穩(wěn)定性較高[4]。
應(yīng)用
雙酚酸是一種重要的高分子材料單體，分子中含多個活性反應(yīng)基團，可衍生較多化合物，可用于合成雙酚酸型高分子材料如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚碳酸酯等化工產(chǎn)品，這些化工產(chǎn)品在基礎(chǔ)化工原料中占據(jù)重要的地位[5]。此外，它還可以作為中間體用于制取涂料、潤滑油添加劑，化妝品、表面活性劑、增塑劑、紡織助劑、水溶性濾油紙樹脂、電泳漆、亮光油墨樹脂和涂料等。下面，介紹幾種雙酚酸的應(yīng)用實例：
（1）雙酚酸型水溶性酚醛樹脂的合成。向反應(yīng)器中依次加入堿性催化劑和雙酚酸，攪拌均勻并升溫到40～50℃，攪拌下緩慢滴加甲醛水溶液于50～80℃反應(yīng)2～4小時，得雙酚酸型水溶性酚醛樹脂。雙酚酸與甲醛的摩爾比為1:2～4，雙酚酸與堿性催化劑的摩爾比1:0.1～0.3。上述方法工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)，得到的雙酚酸型水溶性酚醛樹脂能與任意比例的水混合，其它各項指標達到國家標準[6]。
（2）雙酚A單克隆抗體的制備。以雙酚酸為起始原料，通過3碳間隔臂聯(lián)接牛血清白蛋白(BSA)制備雙酚A(BPA)人工抗原1：BPA-C3-BSA。以雙酚A為起始原料，在其中一個酚羥基位置通過4碳間隔臂聯(lián)接BSA制備BPA人工抗原2：BPA-C4-BSA。分別將這兩種抗原免疫Balb/C小鼠，經(jīng)克隆，亞克隆后獲得穩(wěn)定分泌細胞株BPA1-6E3和BPA2-4C7。對細胞上清液中的抗體進行鑒定，兩株細胞所分泌抗體對BPA的IC50值分別為43.76 ng/mL和3.56 ng/mL。進一步鑒定4C7的IgG亞型為IgG1，輕鏈亞型為κ，抗體親和常數(shù)為6.2×109。抗體與雙酚酸的交叉反應(yīng)率為4.9%，與雙酚B的交叉反應(yīng)率小于0.36%。初步實驗表明，該抗體與BPA人工抗原2配對，可用于開發(fā)BPA酶聯(lián)免疫試劑盒[7]。
（3）雙酚酸基磷氮阻燃劑的制備。阻燃劑材料技術(shù)領(lǐng)域報道了一種雙酚酸基磷氮阻燃劑的制備方法與應(yīng)用。所述雙酚酸基磷氮阻燃劑的制備方法包括以下步驟：S1，雙酚酸和磷酸三乙酯在催化劑作用下，于120-150℃攪拌反應(yīng)1-4h合成中間產(chǎn)物(I)；S2，中間產(chǎn)物(I)和正丁胺在70-90℃下回流反應(yīng)4-10h，反應(yīng)結(jié)束后，旋蒸除去正丁胺，產(chǎn)物經(jīng)洗滌干燥后得到所述雙酚酸基磷氮阻燃劑，具有高效的阻燃效果[8]。
參考文獻
[1]林壯,宮紅,王銳,等.雙酚酸在高分子材料中應(yīng)用的研究進展[J].塑料工業(yè), 2018, 46(12):5.DOI:CNKI:SUN:SLGY.0.2018-12-002.
[2]張麗影,趙小菁,史慧,等.雙酚酸的合成及其紫外光譜研究[J].光譜實驗室, 2011, 28(2):4.DOI:10.3969/j.issn.1004-8138.2011.02.075.
[3]常春,岑沛霖,馬曉建.利用乙酰丙酸合成雙酚酸的工藝研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報, 2007, 21(1):5.DOI:10.3321/j.issn:1003-9015.2007.01.020.
[4]王方略,張龍.生物質(zhì)碳磺酸催化合成雙酚酸[J].化學(xué)工程, 2020.DOI:10.3969/j.issn.1005-9954.2020.12.010.
[5]馬怡.雙酚酸及其衍生物的合成工藝研究[D].鄭州大學(xué),2012.DOI:CNKI:CDMD:2.2010.054516.
[6]常春,李洪亮,陳俊英,等.一種雙酚酸型水溶性酚醛樹脂合成工藝:CN200810141587.2[P].CN101367904A.
[7]孟令超,孫清,陳慧甜,等.雙酚A單克隆抗體的制備[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）, 2015(004):029.
[8]張艷,李曉楠,方征平.一種雙酚酸基磷氮阻燃劑及其制備方法與應(yīng)用.CN201911060826.6.