CN101012155A - 对叔丁基邻苯二酚的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了邻苯二酚与异丁烯在HL-8催化剂存在的条件下,在120℃-130℃下反应合成。对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)的合成方法。本发明催化剂的用量大幅减少,可以不经水洗中和,直接对粗产品进行精馏分离,即无须过滤除固体酸催化剂,也不会因水洗而带来含酚的废水,反应选择性好,杂质少,产品质量好,总收率高,工艺流程简单,安全合理,易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)的方法。
背景技术
对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)为白色或浅黄色晶体,是单烯烃在蒸馏和储运过程中的高效阻聚剂,尤其应用于苯乙烯、丁二烯、氯乙烯、乙烯基吡啶、丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯类等单体效果最佳,在60℃时见阻聚效果比对二苯酚高25倍,被美国ASTM指定为苯乙烯等通用的阻聚剂,为各国普通采用。此处,4-TBC还可用于聚乙烯、聚丁二烯、尼龙和合成橡胶等聚合物以及油类,润滑油、己内酰胺,马来酸酐和金属皂等多种化合物的抗氧剂,同时也可作为氨基甲酸酯催化剂的钝化剂,各种有机化合物、土壤、农药的稳定剂。
日特开昭49-127932,日特许公开平2-152939分别公开了邻苯二酚与异丁烯在发烟硫酸存在下反应制备4-TBC的方法,即以发烟硫酸为催化剂,控制硫酸、异丁烯与邻苯二酚用量比,在一定温度下反应,反应完用氢氧化钠溶液中和,或加入甲苯等有机溶剂萃取,精馏得产品,上述合成方法仅用发烟硫酸作触媒,反应激烈,难以控制,杂质多,同时需中和、水洗催化剂,带来含酸废水处理及原料邻苯二酯损失等诸多问题。
中国专利CN1303843A报导了以邻苯二酚、异丁烯为原料,采用单一固体酸或阳离子树脂作催化剂合成对叔丁基邻基二酚,即在反应并按比例加入邻苯二酚、异丁烯,活化后的催化剂,135±5℃反应,催化剂分离后,精馏得产品,上述合成方法需用催化剂量较多,反应完催化剂必须有效地分离,同时选择差,副产物3-TBC,3.5-DTBC较多,影响产品质量和合成收率。
目前尚未见以HL-8为催化剂合成4-TBC的工艺方法。
发明内容
本发明的技术特征是以HL-8为催化剂,以邻苯二酚、异丁烯为原料,邻苯二酚加热熔化后搅拌下通N2赶空气,在反应温度100~150℃、反应时间为1~6小时,保温反应时间为2小时,控制反应压力为负压至微正压的工艺条件下合成4-TBC。本发明所述的催化剂HL-8是浓硫酸与对甲基磺酸的复合物,HL-8催化剂的用量为邻基二酚重量的0.05~1%。邻苯二酚与异丁烯摩尔配比为1∶0.4~0.8。回收的邻苯二酚可直接进行重新合成产品。
本发明合成方法具有如下优点,以邻苯二酚与异丁烯为原料,在催化剂HL-8催化下合成对丁基邻苯二酚,在大幅减少催化剂用量下,反应液可直接进行精馏分馏产品,选择高,副产物3-TBC,3,5-DTBC很少,产品质量好,总收率高,只有少量釜残渣焚烧处理,省去了中和、水洗的操作过程,没有含酚废水带来的环境污染问题,也无须进行催化分离过滤,工艺操作简单,反应条件温和,生产成本低,易于工业生产。
具体实施方案
现结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
在带有机械搅拌、温度计、导气管及空气冷凝管的500ml器口烧瓶中加入200g(1.8mol)邻苯二酚,加热熔化后,搅拌下通N2,赶空气10分钟,然后加入HL-8催化剂0.2g,开始通入异丁烯气体,同时将冷凝管出口套上气球密封,并通过测压口监测***反应压力变化,调节异丁烯通气速度,控制反应压力为负压至微正压,于2小时通入60g(1.05mol)左右异丁烯,控制反应温度120℃,通气完毕,保温反应2小时,转化为63%,物料直接精馏即得含量≥99%的对叔丁基邻苯二酚产品,收率95%。
反应混合液气相色谱分析组成如下(%):
邻苯二酚 35.6
4-TBC 62.9
3.5-DTBC 0.4
实施例2:
在带有机械搅拌、温度计、导气管及空气冷凝管的500ml器口烧瓶中加入200g(1.8mol)邻苯二酚,加热熔化后,搅拌下通N2,赶空气10分钟,然后加入HL-8催化剂0.1g,开始通入异丁烯气体,同时将冷凝管出口套上气球密封,并通过测压口监测***反应压力变化,调节异丁烯通气速度,控制反应压力为负压至微正压,于2小时通入60g(1.05mol)左右异丁烯,控制反应温度120℃,通气完毕,保温反应2小时,转化为58%,物料直接精馏即得含量≥99%的对叔丁基邻苯二酚产品,收率96%。
反应混合液气相色谱分析组成如下(%):
邻苯二酚 41.2
4-TBC 57.9
3.5-DTBC 0.8
实施例3:
在带有机械搅拌、温度计、导气管及空气冷凝管的500ml器口烧瓶中加入200g(1.8mol)邻苯二酚,加热熔化后,搅拌下通N2,赶空气10分钟,然后加入HL-8催化剂2g,开始通入异丁烯气体,同时将冷凝管出口套上气球密封,并通过测压口监测***反应压力变化,调节异丁烯通气速度,控制反应压力为负压至微正压,于2小时通入60g(1.05mol)左右异丁烯,控制反应温度120℃,通气完毕,保温反应2小时,转化为79%,物料直接精馏即得含量≥99%的对叔丁基邻苯二酚产品,收率85%。
反应混合液气相色谱分析组成如下(%):
邻苯二酚 14.2
4-TBC 76.9
3.5-DTBC 8.8
实施例4:
在带有机械搅拌、温度计、导气管及空气冷凝管的500ml器口烧瓶中加入200g(1.8mol)邻苯二酚,加热熔化后,搅拌下通N2,赶空气10分钟,然后加入HL-8催化剂0.2g,开始通入异丁烯气体,同时将冷凝管出口套上气球密封,并通过测压口监测***反应压力变化,调节异丁烯通气速度,控制反应压力为负压至微正压,于2小时通入110g(1.9mol)左右异丁烯,控制反应温度120℃,通气完毕,保温反应2小时,转化为98%,物料直接精馏即得含量≥99%的对叔丁基邻苯二酚产品,收率85%。
反应混合液气相色谱分析组成如下(%):
邻苯二酚 1.2
4-TBC 80.9
3.5-DTBC 8.8。
Claims (3)
1、对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)的合成方法,其特征在于以邻苯二酚、异丁烯为原料,以HL-8为催化剂,邻苯二酚加热熔化后搅拌下通N2赶空气,在反应温度100~150℃、反应时间为1~6小时,保温反应时间为2小时,控制反应压力为负压至微正压的工艺条件下合成4-TBC,邻苯二酚与异丁烯摩尔配比为1∶0.4~0.8。
2、根据权利要求1所述的对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)合成方法,其特征在于所述的催化剂HL-8是浓硫酸与对甲基磺酸的复合物,HL-8催化剂的用量为邻苯二酚重量的0.05~1%。
3、根据权利要求1所述的对叔丁基邻苯二酚(4-TBC)合成方法,其特征在于回收邻苯二酚可直接进行重新合成产品。
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