本发明涉及一种4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,属于化工。
背景技术:
1、4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯是一种亚磷酸酯类辅助抗氧剂,具有优异的性质,作为氢过氧化物分解剂和自由基捕捉剂在聚合物中发挥抗氧作用,一般不单独使用,多与受阻酚抗氧剂并用。4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯一般是由4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、亚磷酸三苯酯、十三醇反应生成,但是现有技术公开的4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)公开了以盐酸、硫酸、对甲苯磺酸等作为催化剂,但存在产物收率和纯度不高,后处理麻烦、三废多等问题,影响4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯的收率和纯度。
技术实现思路
1、至少针对上述现有技术存在的一个问题,本发明提供一种4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种4,4′-亚丁基双-(3-甲-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,包括以下步骤:
3、(1)惰性气体保护下,以无水乙醇为溶剂,加入6-叔丁基间甲酚、固体酸催化剂,搅拌加热回流,滴加正丁醛,反应1~1.5h后,趁热过滤,回收固体超强酸催化剂,向过滤液中加入纯水,后冷却至室温结晶,得到晶体4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚);
4、(2)惰性气体保护下,将亚磷酸三乙酯、十三醇搅拌混合,加入液体碱催化剂,加热至115~120℃,反应1~1.5h,后保持温度不变,先减压蒸馏去除乙醇、未反应的亚磷酸三乙酯,再恢复常压,加入4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚),搅拌混合,继续加热至130~135℃,反应1~1.5h,再减压蒸馏去除乙醇,后降温至60~65℃并过滤,得粗产品,经无乙醇洗涤,得到4,4′-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯。
5、优选地,步骤(1)中,6-叔丁基间甲酚与正丁醛的摩尔比为2~2.05:1,优选2:1。
6、优选地,步骤(1)中,固体超强酸催化剂的用量为6-叔丁基间甲酚用量的3~6%,优选5%。
7、优选地,步骤(1)中无水乙醇的用量为6-叔丁基间甲酚用量的1.5~2倍,优选2倍;纯水的用量为无水乙醇用量的1~1.5倍,优选1.5倍。
8、优选地,步骤(1)中,固体酸催化剂为tulsimer t-62mp dry、tulsimer t-63mp、磺酸树脂amberlyst 15、磺酸树脂amberlyst 21、全氟磺酸树脂nafion-h、so42-/al2o3-tio2、so42-/sno2-tio2、so42-/al2o3等的一种,优选tulsimer t-62mp dry。
9、优选地,步骤(2)中,亚磷酸三乙酯、十三醇的摩尔比为1~1.05:2,优选1:2。
10、优选地,步骤(2)中,4,4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)与十三醇的摩尔比为0.95~1:4,优选1:4。
11、优选地,步骤(2)中,液体碱催化剂的用量为亚磷酸三苯酯的4~7%,优选6%。
12、优选地,步骤(2)中,液体碱催化剂为碱性离子液体。
13、优选地,碱性离子液体为四甲基胍脯氨酸根离子液体、1-乙基-3-甲基咪唑氨酸根离子液体等的一种,优选四甲基胍脯氨酸根离子液体。
14、本发明的有益效果:本发明的4,4’-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,在中间体4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)的合成过程中,采用乙醇作为溶剂,以固体酸为催化剂,纯化结晶简单方便,制得4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)的收率高、纯度高;本发明合成4,4’-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯时,先以亚磷酸三苯酯与十三醇完成反应,再与高纯度的中间体4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)完成反应,无需使用溶剂,并以碱性离子液为催化剂,纯化结晶简单方便,产品的收率高、纯度高;本发明使用的固体酸催化剂、碱性离子液催化剂,回收简单方便,可循环使用,获得产物收率、纯度也较高,降低生产成本;本发明的合成方法简单方便,并且纯化方便,易操作,得到的产品含量高、品质好,适合在产业中生产应用。
1.一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述6-叔丁基间甲酚与正丁醛的摩尔比为2~2.05:1。
3.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述固体超强酸催化剂的用量为6-叔丁基间甲酚用量的3~6%。
4.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述亚磷酸三乙酯、十三醇的摩尔比为1~1.05:2。
5.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)与十三醇的摩尔比为0.95~1:4。
6.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述液体碱催化剂的用量为亚磷酸三苯酯的4~7%。
7.根据权利要求1或6所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,所述液体碱催化剂为碱性离子液体。
8.根据权利要求7所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,所述碱性离子液体为四甲基胍脯氨酸根离子液体或1-乙基-3-甲基咪唑氨酸根离子液体的一种。
9.根据权利要求1或3所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,所述固体酸催化剂为tulsimer t-62mp dry、tulsimer t-63mp、磺酸树脂amberlyst 15、磺酸树脂amberlyst21、全氟磺酸树脂nafion-h、so42-/al2o3-tio2、so42-/sno2-tio2或so42-/al2o3的一种。
10.根据权利要求1所述的一种4,4'-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁苯基)-四(十三烷基)二亚磷酸酯合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述无水乙醇的用量为6-叔丁基间甲酚用量的1.5~2倍;所述纯水的用量为无水乙醇用量的1~1.5倍。
