一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法技术

本发明专利技术提供一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法，包括：使异丙苯在过氧化二异丙苯的作用下发生自由基偶合反应，得到含有2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的产物物流。本发明专利技术通过采用过氧化二异丙苯作为自由基引发剂，尤其是可以实现自由基引发剂的循环使用以及能够与CHP-PO工艺联合，共用部分反应单元，降低投资和成本。资和成本。资和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法


[0001]本专利技术涉及碳系自由基引发剂制备领域，具体涉及一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法。

技术介绍

[0002]联枯，即2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷，是一种碳系自由基引发剂，通过季碳间C-C键解离形成自由基。联枯可以作为聚合物材料的改性添加剂使用。联枯对聚合物的改性作用通过其生成的异丙苯自由基实现，与联枯相比，目前常见的自由基引发剂一般需在较低的温度下使用，如偶氮类化合物，过氧化物等，其使用温度不超过200℃，而联枯分解温度较高，在230℃时其半衰期仍能达到30分钟，因此可以用于高温下的聚合物交联或接枝反应。除此之外，联枯中不含氧，有利于改善加工聚合物的抗氧化性能。目前，联枯最重要的用途是对阻燃聚合材料中的增效剂，其添加可以显著提高材料的氧指数，缩短火焰熄灭时间。
[0003]联枯的制备可以通过不同的路径实现，一条路径是通过金属有机化合物，例如二甲基苄氯与锌粉的化合物，缩合反应得到联枯和氯化锌，该方法的主要问题是金属有机化合物不稳定，危险性较大，而且副产的金属卤盐难以处理，产品成本较大。
[0004]另外一条路径是可以通过自由基引发剂，促使异丙苯(枯烯)生成相应的异丙苯自由基，异丙苯自由基成对偶合就可以得到联枯。该路径相对比较温和。但是任何一种自由基引发剂在完成引发任务后，依然会生成相应的副产物，为了避免对联枯产品的影响，体系中积累的副产物需要有效地分离，而且如果没有副产物回用方案，就意味着联枯的生产几乎要等摩尔地消耗自由基引发剂，同时生成大量的副产物，这会显著提高联枯的生产成本。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可以实现自由基引发剂回用的2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(即联枯)生产方案。而且该方案可以联合目前已经得到工业实践的过氧化氢异丙苯法生产环氧丙烷工艺(即CHP-PO工艺)，通过共用某些反应单元，最大限度降低设备投资和运行成本。
[0006]本专利技术一方面提供一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法，包括：
[0007]使异丙苯在过氧化二异丙苯的作用下发生自由基偶合反应，得到含有2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的产物物流。
[0008]本申请的专利技术人经研究发现，以过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide，DCP)作为自由基引发剂，能够有效促使异丙苯生成联枯，而且避免在体系中引入新的杂质，同时方便与CHP-PO工艺的联合。其原理可能是因为DCP能够诱导异丙苯生成异丙苯自由基，异丙苯自由基偶合生成联枯，同时DCP自身蜕变为α，α-二甲基苄醇。
[0009]另外，在本专利技术中，异丙苯还能够起到溶剂的作用，保证DCP、联枯和α，α-二甲基苄醇等原料和产物能够溶解在液相中。
[0010]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述异丙苯中，酚类化合物的含量以苯酚计
小于1000ppm，优选小于200ppm。
[0011]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述过氧化二异丙苯中，酚类化合物的含量以苯酚计小于1000ppm，优选小于200ppm。
[0012]根据本专利技术，在异丙苯或DCP中可能夹带的某些杂质对联枯的生成有抑制作用，这里明确指出的是酚类。如苯酚、间苯二酚、对苯二酚等，因此原料中酚类含量应尽可能低。本申请的专利技术人经过大量的实验和研究发现，酚类化合物的含量以苯酚计小于1000ppm，优选小于200ppm，能够保证反应的顺利进行。
[0013]在本专利技术的一些优选的实施方式中，以所述异丙苯和所述过氧化二异丙苯的总质量为计算基准，所述过氧化二异丙苯的用量为5wt％-50wt％，优选为10wt％-25wt％。
[0014]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述自由基偶合反应的条件包括：反应温度为50℃-200℃，优选为100℃-150℃；反应时间为1h～72h，优选为6h～12h。
[0015]根据本专利技术，高温有利于提高反应速率，但是会降低目标产物的选择性，例如可能有副产物苯乙酮生成，因此，为了同时获得较高的反应速率和较高的选择性，本专利技术将自由基偶合反应的反应温度限定为50℃-200℃，优选为100℃-150℃。
[0016]根据本专利技术，反应温度较低时，可以适当延长反应时间以提高联枯收率。在上述温度范围内，自由基偶合反应的反应时间为1h～72h，优选为6h～12h。
[0017]根据本专利技术，自由基偶合反应的反应压力为常压或微正压。异丙苯在常压下的沸点为152℃，在本专利技术的温度范围内常压液相反应是可以实现的。
[0018]根据本专利技术，微正压是指不超过50kPa的压力。
[0019]根据本专利技术，自由基偶合反应的反应气氛可以是空气或者惰性气氛。实际上，在保证安全的前提下，空气的存在并不影响反应本身的效果。
[0020]根据本专利技术，自由基偶合反应可以使用或者不使用催化剂。若要使用催化剂，催化剂通常选用Fe(II)、Co(II)等金属离子的有机酸盐，如醋酸亚铁、醋酸钴。催化剂用量不超过反应原料总质量的5％。然而，这些盐类可能会析出而被带入联枯产物，当联枯的使用要求有限制时，应当避免使用上述催化剂。事实上，通过调整合适的温度和反应时间等条件，不使用催化剂也可以达到期望的技术效果。
[0021]在本专利技术的一些优选的实施方式中，上述制备方法还包括：对所述含有2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的产物物流进行减压蒸馏处理，得到富含2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的第一目标产物物流和富含α，α-二甲基苄醇的第一副产物物流。
[0022]根据本专利技术，在生成联枯后，体系中的主要成分为异丙苯、联枯和α，α-二甲基苄醇，可能还有少量如苯乙酮之类的副产，联枯可以在浓度较高时沉淀析出。但体系中一般存在着大量的异丙苯和α，α-二甲基苄醇，因此需要通过减压精馏蒸出液相产物中多余的异丙苯、α，α-二甲基苄醇以及部分其它副产物。
[0023]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述减压蒸馏处理的条件包括：真空度为10kPa-95kPa，优选为70kPa-90kPa；塔釜温度小于250℃，优选为小于200℃。
[0024]根据本专利技术，减压精馏的目的是避免联枯分解的前提下实现分离，因此控制真空度的原则是尽量降低塔釜温度，优选的塔釜温度不超过250℃，更优选的不超过200℃。精馏塔顶得到异丙苯和α，α-二甲基苄醇，塔釜是浓缩的联枯，冷却后可以凝固或析出联枯产品。
[0025]根据本专利技术，所述第一副产物物流中，α，α-二甲基苄醇的含量为10wt％～90wt％，
优选为25wt％～60wt％。
[0026]根据本专利技术，所述第一副产物物流中，α，α-二甲基苄醇的含量主要取决于生产联枯时过氧化二异丙苯的用量。
[0027]根据本专利技术，获得的联枯产品的纯度大于97％，优选大于98％，更优选大于99％。
[0028]根据本专利技术，精馏塔顶得到的α，α-二甲基苄醇，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的制备方法，包括：使异丙苯在过氧化二异丙苯的作用下发生自由基偶合反应，得到含有2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的产物物流。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述异丙苯和所述过氧化二异丙苯中，酚类化合物的含量以苯酚计小于1000ppm，优选小于200ppm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，以所述异丙苯和所述过氧化二异丙苯的总质量为计算基准，所述过氧化二异丙苯的用量为5wt％-50wt％，优选为10wt％-25wt％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述自由基偶合反应的条件包括：反应温度为50℃-200℃，优选为100℃-150℃；反应时间为1h～72h，优选为6h～12h。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对所述含有2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的产物物流进行减压蒸馏处理，得到富含2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷的第一目标产物物流和富含α，α-二甲基苄醇的第一副产物物流。6.根据权利要求5所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪超，金国杰，杨洪云，丁琳，黄政，康陈军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：