對叔丁基鄰苯二酚的合成方法

2023-05-10 16:44:46 2

專利名稱：對叔丁基鄰苯二酚的合成方法
技術領域：
本發明涉及對叔丁基鄰苯二酚(4-TBC)的合成方法，尤其是鄰苯二酚與異丁烯在以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒反應合成4-TBC的方法，以及鄰苯二酚在以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒與甲基叔丁基醚(MTBE)反應合成4-TBC的方法。
眾所周知，4-TBC是一種多種烯烴的高效阻聚劑、穩定劑。由於4-TBC可溶性好，阻聚效果比對苯二酚高25倍，其添加量已列入ASTM國際標準中，被各國普遍採用。因此研究開發4-TBC的合成方法或者其製造方法便成為人們普遍關注的重要課題，有些研究成果國內外有關文獻均報導過。其中日特開昭49-127932、日特許出願公開平2-152939分別公開了鄰苯二酚與異丁烯在硫酸存在下反應製造高純度的4-TBC的方法，即以硫酸為觸媒，控制硫酸、異丁烯與鄰苯二酚用量比，在一定溫度下反應。
當反應完畢後繼續恆溫一段時間，然後用氫氧化鈉溶液中和，或加入甲苯等有機溶劑……，最後用蒸餾等方法分離反應後烷基化液，即反應後混合物，其中含有4-TBC,3-TBC(3-叔丁基鄰苯二酚)，3,5-DTBC(3,5-二叔丁基鄰苯二酚)等，便可製得高純度4-TBC。上述合成方法中用硫酸作觸媒，反應激烈，難以控制，雜質較多。特別是存在異丁烯貯運或生產過程中安全問題，另外還得用叔丁醇脫水或用裂解MTBE製造異丁烯，會使4-TBC產品成本高。
本發明對叔丁基鄰苯二酚的合成方法的目的在於為克服上述方法中存在的問題，而提供一種鄰苯二酚與異丁烯在以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹酯為觸媒合成4-TBC的方法；還提供一種鄰苯二酚在以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，與MTBE合成4-TBC的方法。
本發明的技術方案可以這樣實現一種對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，主要以鄰苯二酚、異丁烯為原料，異丁烯用量為鄰苯二酚重量的47％，其特徵在於以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，於130～140℃反應。
上述技術方案也可以這樣實現觸媒對甲苯磺酸用量為鄰苯二酚重量的0.5～5％。
前述的技術方案也可這樣實現觸媒磺酸型陽離子交換樹脂的用量為鄰苯二酚重量的5～10％。
一種對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，主要以鄰苯二酚為其中一種原料，其特徵在於以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，於130-140℃與甲基叔丁基醚(MTBE)反應。MTBE用量為鄰苯二酚重量的70-80％。
前述的技術方案也可這樣實現觸媒磺酸型陽離子交換樹脂用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
本發明對叔丁基鄰苯二酚的合成方法具有如下優點以鄰苯二酚與異丁烯為原料，以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒反應比較溫和易控制，生成的雜質較少。用鄰苯二酚在以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，與MTBE反應，不存在異丁烯貯運或生產中安全問題，特別是省去了用叔丁醇脫水或者用裂解MTBE製造異丁烯的過程，節能降耗，降低4-TBC的生產成本。
現結合實施例對本發明進一步描述如下實施例1取鄰苯二酚(純度＞98％)100g裝入250ml三口瓶中，緩慢升溫使之融化，然後加入0.5g對甲苯磺酸，當升溫至135±5℃後，啟動攪拌在2.5-3.0hr內通完異丁烯47g(純度＞99％)，在該溫度繼續攪拌30min，然後取反應後的烷化液(即反應混合物)用氣相色譜儀分析其組成(％)如下鄰苯二酚 9.95 3-TBC4.694-TBC 75.473,5-DTBC 4.50其他 5.39實施例2～4當觸媒對甲苯磺酸的用量分別為實施1中鄰苯二酚重量(100g)的1％、2％、5％時，其他工藝條件等均同實施例1，其反應後的烷化液(即反應後混合物)分別用氣相色譜儀分析，其組成(％)分別列入表1中。表1 實施例5取鄰苯二酚(純度＞98)200g裝入500ml三口瓶中，緩慢升溫使之融化，然後加入10g的磺酸型陽離子交換樹脂，當升溫至135±5℃後，啟動攪拌在2.5～3.0hr內通究95g異丁烯，在該溫度繼續攪拌30min，然後取反應後烷化液(反應後混合物)用氣相譜儀分析，其組成(％)如下鄰苯二酚1.22 3-TBC 1.254-TBC 84.753,5-DTBC10.20其他2.58實施例6磺酸型陽離子交換樹脂用量為鄰苯二酚重量的10％(即20g)，其他工藝條件等均同實施例5，其反應後的烷化液(反應混合物)組成(％)如下鄰苯二酚2.44 3-TBC 1.274-TBC 86.403,5-DTBC8.06其他1.83實施例7取鄰苯二酚100g裝入250ml三口瓶中，緩慢升溫使之融化，然後加入0.5g的對甲苯磺酸，當升溫至135±5℃後，啟動攪拌在2.5-3.0hr內滴加完74gMTBE，在該溫度繼續攪拌30min，然後取烷化液(反應混合物)用氣相色譜儀分析，其組成(％)如下鄰苯二酚2.58 3-TBC 2.414-TBC 74.173,5-DTBC10.63其他10.21實施例8-10對甲苯磺用量分別為實施例9中部苯二酚重量的1.5％,2％,5％(即1.5g,2g和5g)，其他工藝條件等均用實施例9，其反應後烷化液(反應後混合物)用氣相色譜儀分析，其組成(％)如下表2所示。表2
實施制11取鄰苯二酚(純度＞98％)200g裝入500ml三口瓶中，緩慢升溫使之融化，然後加入10g磺酸型陽離子交換樹脂，當升溫至135+5℃後，啟動攪拌在2.5-3.0hr內滴加完MTBE150g，在該溫度繼續攪拌30min，然後取反應後的烷化液(反應後混合物)用氣相色譜儀分析，其組成(％)如下鄰苯二酚16.81 3-TBC 1.184-TBC 78.82 3,5-DTBC2.68其他0.51實施例12磺酸型陽離子交換樹脂用量為實施例11中鄰苯二酚重量的10％(即20g)，其它工藝條件等均同實施例7，其烷化液(反應後混合物)組成(％)如下鄰苯二酚9.36 3-TBC 0.314-TBC 78.823,5-DTBC6.33其他5.18由上述實施例得到的烷基化液(反應後混合物)含有的4-TBC、3-TBC、3,5-DTBC和其他雜質，可用蒸餾等方法進行分離，以製取高純度的4-TBC。這些分離方法除前面提及的專利文獻外，國內外還有一些文獻也公開報導過。
本發明對叔本基鄰苯二酚合成方法中所用的觸媒對甲苯磺酸，是採用開源試劑廠生產化學純產品；而觸媒磺酸型陽離子交換樹脂，是採用南開大學化工廠生產的D001牌號產品。
權利要求
1.一種對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，主要以鄰苯二酚、異丁烯為原料，異丁烯的用量為鄰苯二酚重量的47％，其特徵在於以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，於130-140℃反應。
2.根據權利要求1所述的對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特徵在於觸媒對甲苯磺酸的用量為鄰苯二酚重量的0.5-5％。
3.根據權利要求1所述的對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特徵在於觸媒磺酸型陽離子交換樹脂的用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
4.一種對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，主要以鄰苯二酚為其中的一種原料，其特徵在於以對甲苯磺酸或者磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒，於130-140℃與甲基叔丁基醚反應，甲基叔丁基醚的用量為鄰苯二酚重量的70-80％。
5.根據權利4要求所述的對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特徵在於觸媒對甲苯磺酸的用量為鄰苯二酚重量的0.5-5％。
6.根據權利要求4所述的對叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特徵在於觸媒磺酸型陽離子交換樹脂的用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
全文摘要
本發明涉及對叔丁基鄰苯二酚(4－TBC)的合成方法。其特徵是鄰苯二酚與異丁烯在以對甲苯磺酸或磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒,於130－140℃反應,上述二觸媒用量為鄰苯二酚重量的0.5－5%或5－10%,反應溫和易控制,雜質少;鄰苯二酚在以對甲苯磺酸或磺酸型陽離子交換樹脂為觸媒與MTBE於130－140℃反應,MTBE用量為鄰苯二酚重量的70－80%,上述二觸媒用量為鄰苯二酚重量的0.5－5%或5－10%,可省去製造異丁烯的過程。
文檔編號C07C39/08GK1303843SQ9912490
公開日2001年7月18日 申請日期1999年12月2日 優先權日1999年12月2日
發明者林洪升 申請人:林洪升