CN101747156A - 2,4-二特戊基苯酚的新制备方法 - Google Patents

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孙春光
汤翠祥
李海平
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Abstract

本发明涉及一种以不同催化剂经两步烷基化法制备2，4-二特戊基苯酚的新方法。该方法第一步首先以苯酚和异戊烯为原料，在苯酚铝催化剂存在下进行单烷基化反应，得到以邻特戊基苯酚为主含量的反应液。第二步将该反应液中以活性白土为催化剂再与异戊烯进行烷基化反应得到二烷基化反应液，反应液经精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚。其特征是在通过各个反应步骤中所选用的催化剂及主要反应条件的控制，得到高收率、品质优异的产品。本发明所实施两步法制备2，4-二特戊基苯酚新方法，具有收率高成本低，操作过程简便可靠、反应过程平稳易控制的特点，同时为绿色环保工艺方法，利于大规模工业实施。

Description

2，4-二特戊基苯酚的新制备方法
技术领域
本发明涉及2，4-二特戊基苯酚的一种新制备方法，属于2，4-二特戊基苯酚的制备技术。
背景技术
2，4-二特戊基苯酚是一种有机化工原料，广泛应用于染料中间体、感光材料助剂、双酚单丙烯酸酯类抗氧剂GS、苯并三氮唑类紫外线吸收剂UV-328、合成树脂等领域。
2，4-二特戊基苯酚主要制备方法所报道的制备方法如下：
1)美国专利US4260833报道了以苯酚和异戊烯为原料，在活性白土催化剂存在下经催化烷基化合成2，4-二特戊基苯酚技术，该方法为一步法。
2)抚顺石油学院学报2001年第21卷第3期报道了如下的方法，即以苯酚和异戊烯为原料，采用固体超强酸为催化剂，经催化烷基化合成2，4-二特戊基苯酚。
3)《精细有机化工原料及中间体手册，化学工业出版社，1998年6月第一版》报道了以三氟化硼***络合物为催化剂催化苯酚与异戊烯的烷基化反应得到2，4-二特戊基苯酚的方法。
4)中国专利CN101239889A公开了以苯酚和异构化烯烃在自制活性白土类催化剂存在下经烷基化反应制得2，4-二特戊基苯酚的方法。该方法为一步烷基化法制得目的产物，且2，4-二特戊基苯酚的收率偏低。
上述所报道的制备方法采用不同种类的催化剂存在下经一步烷基化反应得到2，4-二特戊基苯酚，但均存在原料异戊烯用量较大，需要复杂的工程进行异丁烯的回收才能降低成本，所得目的产物2，4-二特戊基苯酚收率低，单程收率在～60％，从而导致产品成本较高，为不经济的制备方法。
发明内容
为了克服上述方法所存在的不足之处，本发明提供了一种2，4-二特戊基苯酚的新制备方法。该方法操作过程采用两步烷基化实现2，4-二特戊基苯酚的制备，其工艺操作方法简便易行，工艺条件易于控制，且适合工业化生产，整个生产过程的原料成本大为降低，所得产品纯度高质量好，同时解决了环境污染问题，便于工业化规模实施。这样，本发明的2，4-二特戊基苯酚的新制备方法完全克服了原方法的不足，实现了经济性、绿色环保、高品质2，4-二特戊基苯酚的制备。
为了达到上述目的，本发明采用了二步合成法制备2，4-二特戊基苯酚。第一步首先以苯酚和异戊烯为原料，以苯酚铝为催化剂，得到以邻特戊基苯酚为主含量的反应液。第二步向该反应液中加入活性白土催化剂，再与异戊烯进行二烷基化反应，得到2，4-二特戊基苯酚。其反应原理如下所示：
Figure G200910245132XD00021
本发明方法的特征在于：
第一步烷基化反应采用苯酚铝为催化剂，异戊烯为烷基化剂。其中苯酚铝由铝屑和苯酚反应而得。对第一步烷基化反应，以1mol苯酚为基准计算，铝屑用量为0.1g～2.0g，异戊烯0.8～1.5mol，反应温度为70～150℃，当反应压力不变时维持温度搅拌0.5～5小时。第二步烷基化反应采用活性白土为催化剂，异戊烯为烷基化剂，以1mol苯酚为基准计算，其用量为活性白土1.0～10.0g，异戊烯0.8～1.5mol，烷基化反应温度为70～150℃。
本发明方法与原有的合成路线相比，具有收率高、成本低的显著优点，同时由于操作过程简便易行，反应条件易于控制，无环境污染利于工业规模生产，产品质量也可达到优异的水平。
以下的实例有助于更好地理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
具体实施方式
实例1
在1L不锈钢高压釜中，加入188.0g(2.0mol)苯酚，0.3g铝屑，抽真空用氮气置换3次，搅拌，升温至170～190℃，搅拌2h，然后降温至室温，放压。然后加入168.0g(2.4mol)异戊烯，搅拌，升温至100℃。随着反应的进行，反应釜内压力逐渐下降，当压力不变时维持温度，搅拌4小时后停止反应。反应降温至约60℃后加入少量水，搅拌2h，降温至室温。对反应液进行过滤，得到单烷基化反应液。
向500ml四口烧瓶中，加入上述所得单烷基化反应液，再加入活性白土10.0g，然后搅拌升温至100℃。向其中滴加入异戊烯162.0g(2.3mol)，滴加速度以无尾气溢出为准。待异戊烯加完后，再保温搅拌1小时。对反应液过滤得2，4-二特戊基苯酚反应液。取反应液进行气相色谱分析，其中2，4-二特戊基苯酚含量为80.5％。经精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚，含量可达到99.2％。
实例2
在1L不锈钢高压釜中，加入188.0g(2.0mol)苯酚，2.0g铝屑，抽真空用氮气置换3次。开启搅拌，升温至170～190℃，搅拌0.5小时，然后降温至室温，放压。向釜中加入213.0g(3.0mol)异戊烯，搅拌，升温至100℃。随着反应的进行，反应釜内压力逐渐下降。当压力不变时维持温度，搅拌0.5小时后停止反应。将反应液降温至约60℃，加入少量水，搅拌2h，降温至室温。将反应液进行过滤，得到单烷基化反应液。
在500ml四口烧瓶中，加入上述所得单烷基化反应液，活性白土20.0g，然后搅拌升温至100℃，滴加异戊稀213.0g。滴加速度以无尾气溢出为准。待异戊烯加完后，再保温搅拌1小时。对反应液过滤得2，4-二特戊基苯酚反应液。取反应液进行气相色谱分析，其中2，4-二特戊基苯酚含量75.2％。
经精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚，含量可达到99.5％。
实例3
在1L不锈钢高压釜中，加入188.0g(2.0mol)苯酚，1.0g铝屑，抽真空用氮气置换3次，开启搅拌。待升温至170～190℃下搅拌2h，然后降温至室温，放压。加入142.0g(2.0mol)异戊烯，搅拌，升温至150℃。随着反应的进行，反应釜内压力逐渐下降，当压力不变时维持温度，搅拌1.5小时后停止反应。将反应降温至约60℃，加入少量水，搅拌2小时，再降温至40～50℃，对反应液进行过滤，得到单烷基化反应液。
在500ml四口烧瓶中，加入上述所得单烷基化反应液，活性白土10.0g，然后搅拌升温至150℃，滴加入异戊烯142.0g(2.0mol)，滴加速度以无尾气溢出为准。待异戊烯加完后，再保温搅拌0.5小时。将反应液过滤，得2，4-二特戊基苯酚反应液。取反应液进行气相色谱分析，其中2，4-二特戊基苯酚含量75.6％。
经精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚，含量可达到99.3％。
实例4
在1L不锈钢高压釜中，加入188.0g(2.0mol)苯酚，4.0g铝屑，抽真空用氮气置换3次，搅拌，升温至170～190℃下搅拌2h，然后降温至室温后放压。加入142.0g(2.0mol)异戊烯，开启搅拌，升温至80℃。随着反应的进行，反应釜内压力逐渐下降，当压力不变时维持该温度下搅拌1小时，停止反应，将反应液降温至约60℃，加入少量水，搅拌2h，降温至室温。对反应液进行过滤，得到单烷基化反应液。
在500ml四口烧瓶中，加入上述单烷基化反应液，活性白土10.0g，然后搅拌升温至90℃，滴加异戊烯113.6g(1.6mol)，滴加速度以无尾气溢出为准。待异戊烯加完后，在该温度下保温搅拌4小时。将反应液进行过滤，得2，4-二特戊基苯酚反应液。取反应液进行气相色谱分析，其中2，4-二特戊基苯酚含量78.2％。
经精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚，含量可达到99.5％。

Claims (6)

1.本发明为2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，是以苯酚和异戊烯为原料，在不同催化剂存在下经两步烷基化反应、再进行精馏处理得到2，4-二特戊基苯酚。
2.根据权利要求1所述的2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，其特征在于：第一步以苯酚和异戊烯为原料，在苯酚铝催化剂存在下得到以邻特戊基苯酚为主含量的单烷基化反应液。第二步将该反应液中加入活性白土为催化剂与异戊烯反应完成二烷基化反应，所得反应液经精馏得到2，4-二特戊基苯酚。
3.根据权利要求1所述的2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，其特征在于：
1)第一步单烷基化反应采用苯酚铝为催化剂，由苯酚和铝屑反应制得，以异戊烯为烷基化剂。苯酚铝使用量以1.0mol苯酚为基准计算，铝屑使用量为0.1～2.0g。
2)第二步二烷基化反应以上述单烷基化反应液为原料，采用活性白土为催化剂，以异戊烯为烷基化剂。以1.0mol苯酚为基准计算，活性白土使用量为1.0～10.0g。
4.根据权利要求1所述的2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，其特征在于：第一步单烷基化反应时，以1.0mol苯酚为基准计算，异戊烯的用量为0.8～1.5mol；第二步二烷基化反应时，以1.0mol苯酚为基准计算，异戊烯的用量为0.8～1.5mol。
5.根据权利要求1所述的2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，其特征在于：第一步单烷基化反应温度为70～150℃，第二步二烷基化反应温度为70～150℃。
6.根据权利要求1所述的2，4-二特戊基苯酚制备的新方法，其特征在于：第一步单烷基化反应时间控制在加入异戊烯升温至反应温度后，反应釜内压力不再降低稳定后计时反应0.5～4小时。二烷基化反应时间为以滴加异戊烯后再反应0.5～4.0小时。
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