一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法技术

一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法，该抗氧剂具有如下结构式：其中：R1与R2中至少有一个是叔丁基，当R1为叔丁基时，R2为C1-C8的烷基；当R2为叔丁基时，R1为C1-C8的烷基。合成方法包括如下步骤：在装有机械搅拌、滴液漏斗和回流冷凝管的反应容器中加入半阻单酚、碱溶液催化剂和浓度为95-98％乙醇，加热至乙醇回流，滴加甲醛溶液，滴定完毕后，酚醛缩合反应3-8小时，减压蒸馏除去乙醇，然后用蒸馏水水洗产物至水洗液为中性，抽滤，滤饼真空干燥，对滤饼进行重结晶，真空干燥得到黄色粉末状产物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种润滑油抗氧剂的合成工艺，具体涉及到一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法。
技术介绍
常用的抗氧剂为芳香胺类或受阻酚类的含硫及含磷有机化合物。受阻酚类抗氧剂包括单酚类、双酚类和多酚类等。单酚型受阻酚抗氧剂的分子中只有一个受阻酚单元，能抑制或延缓润滑油、燃料油的氧化降解，防止油品的酸值上升，但相对分子质量小、挥发性较大，因此只适合于在较缓和的工况条件下使用。中国专利CN 102757313 A公开了一种不对称受阻酚抗氧剂及合成方法，它是将2.4-二甲基、苯乙烯在加三氯化铁或氯化锌作催化剂，在无溶剂条件下在40-80℃一步反应，反应完后加入溶剂稀释，经水洗、脱水、过滤、脱溶剂得产品。中国专利CN 102050760 A公开了一种受阻酚类衍生物抗氧剂的催化制备方法，采用催化脱水工艺制备受阻酚类衍生物抗氧剂，反应原料分别经酸化反应和单酰肼化反应得到两种中间体，然后溶剂和两种中间体加入反应器，在催化剂的作用下，加热回流，发生脱水反应，然后通过分水器分水。虽然在第一步酸化反应过程用使用碱为催化剂，甲醇或乙醇作为溶剂，但反应原理与本专利的酚醛缩合完全不同，目标产物不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法，该方法工艺简单，产率高，纯度高，溶剂可回收使用。本专利技术提供一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法，该抗氧剂具有如下结构式：其中：R1与R2中至少有一个是叔丁基，当R1为叔丁基时，R2为C1-C8的烷基；当R2为叔丁基时，R1为C1-C8的烷基。合成方法包括如下步骤：在装有机械搅拌、滴液漏斗和回流冷凝管的反应容器中加入半阻单酚、碱溶液催化剂和浓度为95-98％乙醇，加热至乙醇回流，滴加甲醛溶液，滴定完毕后，酚醛缩合反应3-8小时，减压蒸馏除去乙醇，然后用蒸馏水水洗产物至水洗液为中性，抽滤，滤饼真空干燥，对滤饼进行重结晶，真空干燥得到黄色粉末状产物。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，C1-C8的烷基优选为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，半阻单酚与甲醛的摩尔比优选为2～2.1：1。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，碱溶液催化剂的用量优选为1mol甲醛使用60-100g碱溶液。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，乙醇的用量为1mol半阻单酚优选使用0.8-1.2L乙醇。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，碱溶液催化剂优选由氢氧化锂与氢氧化钡按质量比为1:1配制成质量分数为10％的碱溶液。催化剂必须为混合碱，如果使用单一碱作为催化剂，副产物偏多，影响产物纯度，二者复配后，催化效果适中，产率较高。本专利技术所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其中，重结晶用的溶剂优选为石油醚，每1g粗产物优选用1-5mL石油醚，重结晶后的产品纯度达98％以上。本专利技术提供的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，通过采用乙醇为反应溶剂，并对其加热至乙醇回流，保证了反应温度的恒定性，且乙醇回收更加容易。催化剂采用混合稀碱性溶液，在保证催化效果的同时减少副产物的生成。用水洗产物，滤液经调整PH至中性后，可循环使用。采用石油醚作为重结晶溶剂，
用量少，减压蒸馏可回收使用。本专利技术的特点是：以碱溶液为催化剂，乙醇为溶剂生产不对称半阻双酚型抗氧剂，工艺简单，产率高，纯度高，乙醇和石油醚溶剂易于回收使用，减少了污染，反应条件温和，废水可循环使用，重结晶溶剂用量少，产物抗氧化效果好，其油泥生成量少，更适合于工业润滑油和内燃机油。具体实施方式以下对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。C1-C8的烷基：在本专利技术中，对C1-C8的烷基并无特别限定，通常所述C1-C8的烷基可列举为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基正己基、正庚基或正辛基。半阻单酚与甲醛的摩尔比：在本专利技术中，对半阻单酚与甲醛的摩尔比并无特别限定，通常半阻单酚与甲醛的摩尔比为2～2.1：1，如果半阻单酚与甲醛的摩尔比小于2：1，由于半阻单酚用量过少，造成目标产物纯度低，而半阻单酚与甲醛的摩尔比大于2.1：1，由于半阻单酚用量过多，造成浪费，成本增加，后处理麻烦，并无其他有益效果。碱溶液催化剂的用量：在本专利技术中，对碱溶液催化剂的用量并无特别限定，通常碱溶液催化剂的用量为1mol甲醛使用60-100g碱溶液，如果碱溶液用量小于1mol甲醛使用60g碱溶液，由于碱溶液催化剂的用量过少，造成催化效果不明显，催化效率降低，反应不完全；而如果碱溶液用量大于1mol甲醛使用100g碱溶液，由于碱溶液催化剂的用量过多，造成浪费，副产物较多，并无其他有益效果。乙醇的用量：在本专利技术中，对乙醇用量并无特别限定，通常乙醇的用量为1mol半阻单酚使用0.8-1.2L乙醇，如果乙醇的用量小于1mol半阻单酚使用0.8L乙醇，由于乙醇用量过少，造成原料浓度偏高，滴加过程中，局部反应剧烈，而乙醇的用量大于1mol半阻单酚使用1.2L乙醇，由于乙醇用量过多，造成浪费，增加
回收成本，并无其他有益效果。碱溶液催化剂组成：在本专利技术中，对碱溶液催化剂组成并无特别限定，通常碱溶液催化剂由氢氧化锂与氢氧化钡按质量比为1:1配制成质量分数为10％的碱溶液，如果氢氧化锂与氢氧化钡按质量比小于1:1，则由于氢氧化锂用量过少，造成副产物较多；而氢氧化锂与氢氧化钡按质量比大于1:1，由于氢氧化锂用量过多，造成浪费，且反应活性偏低，并无其他有益效果。氢氧化锂与氢氧化钡按质量比为1:1配制成质量分数小于10％的碱溶液，由于浓度过低，造成催化效果不佳，而氢氧化锂与氢氧化钡按质量比为1:1配制成质量分数大于10％的碱溶液，由于浓度过高，造成反应剧烈，副产物偏多，并无其他有益效果。重结晶：在本专利技术中，对重结晶并无特别限定，重结晶用的溶剂为石油醚，每1g粗产物用1-5mL石油醚，如果每1g粗产物所用石油醚小于1mL，由于石油醚用量过少，造成重结晶效果不理想，仍有杂质存在，而如果每1g粗产物所用石油醚大于5mL，由于石油醚用量过多，造成浪费，且增加回收成本，并无其他有益效果。实施例1在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的3L三口瓶中加入329.64g(2.01mol)的2-甲基-6-二叔丁基苯酚，1.6L质量分数为95％的乙醇，100g质量分数为10％的混合碱溶液(5g氢氧化锂和5g氢氧化钡)，加热至乙醇回流，滴加75mL甲醛溶液(37wt％)，每秒4-5滴，滴加完毕后，保持乙醇回流继续搅拌4小时。减压蒸馏除去乙醇，用蒸馏水洗涤至洗液为中性，每次蒸馏水用量300mL，减压抽滤后，滤饼真空烘干24小时。用300mL石油醚重结晶，抽滤，真空烘干后得黄色粉末状固体310g。经检测产率为87％，纯度为98％。该产品以质量0.5％加入到HVIH P6基础油中，旋转氧弹为100分钟，其抗氧效果优于单酚抗氧剂。实施例2在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的1L三口瓶中加入181.56g(1.02mol)的2-乙基-6-二叔丁基苯酚，2L质量分数为95％的乙醇，50g质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法，该抗氧剂具有如下结构式：其中：R1与R2中至少有一个是叔丁基，当R1为叔丁基时，R2为C1‑C8的烷基；当R2为叔丁基时，R1为C1‑C8的烷基。合成方法包括如下步骤：在装有机械搅拌、滴液漏斗和回流冷凝管的反应容器中加入半阻单酚、碱溶液催化剂和浓度为95‑98％乙醇，加热至乙醇回流，滴加甲醛溶液，滴定完毕后，酚醛缩合反应3‑8小时，减压蒸馏除去乙醇，然后用蒸馏水水洗产物至水洗液为中性，抽滤，滤饼真空干燥，对滤饼进行重结晶，真空干燥得到黄色粉末状产物。

【技术特征摘要】
1.一种半阻双酚型抗氧剂的合成方法，该抗氧剂具有如下结构式：其中：R1与R2中至少有一个是叔丁基，当R1为叔丁基时，R2为C1-C8的烷基；当R2为叔丁基时，R1为C1-C8的烷基。合成方法包括如下步骤：在装有机械搅拌、滴液漏斗和回流冷凝管的反应容器中加入半阻单酚、碱溶液催化剂和浓度为95-98％乙醇，加热至乙醇回流，滴加甲醛溶液，滴定完毕后，酚醛缩合反应3-8小时，减压蒸馏除去乙醇，然后用蒸馏水水洗产物至水洗液为中性，抽滤，滤饼真空干燥，对滤饼进行重结晶，真空干燥得到黄色粉末状产物。2.如权利要求1所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其特征在于：所述C1-C8的烷基为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基或正辛基。3.如权利要求2所述的半阻双酚型抗氧剂的合成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中国，王辉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11