專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)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(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒反應(yīng)合成4-TBC的方法，以及鄰苯二酚在以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒與甲基叔丁基醚(MTBE)反應(yīng)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(wěn)定劑。由于4-TBC可溶性好，阻聚效果比對(duì)苯二酚高25倍，其添加量已列入ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，被各國(guó)普遍采用。因此研究開(kāi)發(fā)4-TBC的合成方法或者其制造方法便成為人們普遍關(guān)注的重要課題，有些研究成果國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)均報(bào)導(dǎo)過(guò)。其中日特開(kāi)昭49-127932、日特許出愿公開(kāi)平2-152939分別公開(kāi)了鄰苯二酚與異丁烯在硫酸存在下反應(yīng)制造高純度的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(yīng)。
當(dāng)反應(yīng)完畢后繼續(xù)恒溫一段時(shí)間，然后用氫氧化鈉溶液中和，或加入甲苯等有機(jī)溶劑……，最后用蒸餾等方法分離反應(yīng)后烷基化液，即反應(yīng)后混合物，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，便可制得高純度4-TBC。上述合成方法中用硫酸作觸媒，反應(yīng)激烈，難以控制，雜質(zhì)較多。特別是存在異丁烯貯運(yùn)或生產(chǎn)過(guò)程中安全問(wèn)題，另外還得用叔丁醇脫水或用裂解MTBE制造異丁烯，會(huì)使4-TBC產(chǎn)品成本高。
本發(fā)明對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法的目的在于為克服上述方法中存在的問(wèn)題，而提供一種鄰苯二酚與異丁烯在以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)酯為觸媒合成4-TBC的方法；還提供一種鄰苯二酚在以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，與MTBE合成4-TBC的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案可以這樣實(shí)現(xiàn)一種對(duì)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％，其特征在于以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，于130～140℃反應(yīng)。
上述技術(shù)方案也可以這樣實(shí)現(xiàn)觸媒對(duì)甲苯磺酸用量為鄰苯二酚重量的0.5～5％。
前述的技術(shù)方案也可這樣實(shí)現(xiàn)觸媒磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的用量為鄰苯二酚重量的5～10％。
一種對(duì)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，其特征在于以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，于130-140℃與甲基叔丁基醚(MTBE)反應(yīng)。MTBE用量為鄰苯二酚重量的70-80％。
前述的技術(shù)方案也可這樣實(shí)現(xiàn)觸媒磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
本發(fā)明對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法具有如下優(yōu)點(diǎn)以鄰苯二酚與異丁烯為原料，以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒反應(yīng)比較溫和易控制，生成的雜質(zhì)較少。用鄰苯二酚在以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，與MTBE反應(yīng)，不存在異丁烯貯運(yùn)或生產(chǎn)中安全問(wèn)題，特別是省去了用叔丁醇脫水或者用裂解MTBE制造異丁烯的過(guò)程，節(jié)能降耗，降低4-TBC的生產(chǎn)成本。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述如下實(shí)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，然后加入0.5g對(duì)甲苯磺酸，當(dāng)升溫至135±5℃后，啟動(dòng)攪拌在2.5-3.0hr內(nèi)通完異丁烯47g(純度＞99％)，在該溫度繼續(xù)攪拌30min，然后取反應(yīng)后的烷化液(即反應(yīng)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(shí)施例2～4當(dāng)觸媒對(duì)甲苯磺酸的用量分別為實(shí)施1中鄰苯二酚重量(100g)的1％、2％、5％時(shí)，其他工藝條件等均同實(shí)施例1，其反應(yīng)后的烷化液(即反應(yīng)后混合物)分別用氣相色譜儀分析，其組成(％)分別列入表1中。表1 實(shí)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，然后加入10g的磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，當(dāng)升溫至135±5℃后，啟動(dòng)攪拌在2.5～3.0hr內(nèi)通究95g異丁烯，在該溫度繼續(xù)攪拌30min，然后取反應(yīng)后烷化液(反應(yīng)后混合物)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(shí)施例6磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量為鄰苯二酚重量的10％(即20g)，其他工藝條件等均同實(shí)施例5，其反應(yīng)后的烷化液(反應(yīng)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(shí)施例7取鄰苯二酚100g裝入250ml三口瓶中，緩慢升溫使之融化，然后加入0.5g的對(duì)甲苯磺酸，當(dāng)升溫至135±5℃后，啟動(dòng)攪拌在2.5-3.0hr內(nèi)滴加完74gMTBE，在該溫度繼續(xù)攪拌30min，然后取烷化液(反應(yīng)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(shí)施例8-10對(duì)甲苯磺用量分別為實(shí)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(shí)施例9，其反應(yīng)后烷化液(反應(yīng)后混合物)用氣相色譜儀分析，其組成(％)如下表2所示。表2
實(shí)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，然后加入10g磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，當(dāng)升溫至135+5℃后，啟動(dòng)攪拌在2.5-3.0hr內(nèi)滴加完MTBE150g，在該溫度繼續(xù)攪拌30min，然后取反應(yīng)后的烷化液(反應(yīng)后混合物)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(shí)施例12磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用量為實(shí)施例11中鄰苯二酚重量的10％(即20g)，其它工藝條件等均同實(shí)施例7，其烷化液(反應(yīng)后混合物)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(shí)施例得到的烷基化液(反應(yīng)后混合物)含有的4-TBC、3-TBC、3,5-DTBC和其他雜質(zhì)，可用蒸餾等方法進(jìn)行分離，以制取高純度的4-TBC。這些分離方法除前面提及的專(zhuān)利文獻(xiàn)外，國(guó)內(nèi)外還有一些文獻(xiàn)也公開(kāi)報(bào)導(dǎo)過(guò)。
本發(fā)明對(duì)叔本基鄰苯二酚合成方法中所用的觸媒對(duì)甲苯磺酸，是采用開(kāi)源試劑廠生產(chǎn)化學(xué)純產(chǎn)品；而觸媒磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，是采用南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D001牌號(hào)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)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％，其特征在于以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，于130-140℃反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特征在于觸媒對(duì)甲苯磺酸的用量為鄰苯二酚重量的0.5-5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特征在于觸媒磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
4.一種對(duì)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，其特征在于以對(duì)甲苯磺酸或者磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒，于130-140℃與甲基叔丁基醚反應(yīng)，甲基叔丁基醚的用量為鄰苯二酚重量的70-80％。
5.根據(jù)權(quán)利4要求所述的對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特征在于觸媒對(duì)甲苯磺酸的用量為鄰苯二酚重量的0.5-5％。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)叔丁基鄰苯二酚的合成方法，其特征在于觸媒磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的用量為鄰苯二酚重量的5-10％。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)叔丁基鄰苯二酚(4－TBC)的合成方法。其特征是鄰苯二酚與異丁烯在以對(duì)甲苯磺酸或磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒,于130－140℃反應(yīng),上述二觸媒用量為鄰苯二酚重量的0.5－5%或5－10%,反應(yīng)溫和易控制,雜質(zhì)少;鄰苯二酚在以對(duì)甲苯磺酸或磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為觸媒與MTBE于130－140℃反應(yīng),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%,可省去制造異丁烯的過(guò)程。
文檔編號(hào)C07C39/08GK1303843SQ9912490
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期1999年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月2日
發(fā)明者林洪升 申請(qǐng)人:林洪升