一种双[3,3-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法技术

本发明专利技术公开了一种双[3,3

【技术实现步骤摘要】
一种双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法


[0001]本专利技术涉及一种双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，属于抗氧化剂


技术介绍

[0002]双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯，又名为1；3
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑
B
‑
[3
‑
(1,1
‑
二甲基乙基)
‑4‑
羟苯基]‑4‑
羟基
‑
B
‑
甲基苯甲酸
‑
1,2
‑
亚乙基酯，俗称抗氧剂O3，是受阻酚类抗氧剂，其既具有抗氧化的功能，也具备防紫外线的效果，应用于聚烯烃、聚酯等。关于合成双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯抗氧剂O3的报道的较少，主要是以2
‑
叔丁基苯酚、乙酰乙酸甲酯、乙二醇为原料，以硫醇和氯化氢气体催化苯基与酮基反应，以氧化二丁基锡催化酯基与醇基反应，获得双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯，但是由于氯化氢气体具有强酸性和强腐蚀性，对生产设备、管道有极高的要求，氧化二丁基锡也是剧毒品，泄漏会造成严重安全事故，所以设备成本很高，潜在的风险也高；目前张会京等公开了含半受阻酚结构的抗氧剂O3的新合成工艺研究，报道了先以乙酰乙酸甲酯、2
‑
叔丁基苯酚在十二烷基硫醇/有机酸如甲基磺酸催化下生成中间体3,3
‑
二[3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基]丁酸甲酯，将中间体与乙二醇反应生成抗氧剂O3，虽然采用甲基磺酸替代氯化氢气体、甲醇锂代替氧化二丁基锡，可以大幅减少设备投资，也可以降低安全风险，但是甲磺酸虽然相对氯化氢的酸性较弱，其仍对金属铁、铜和铅等也具有强烈腐蚀作用，对生产设备、管道的要求也高，设备成本也不低，并且以甲磺酸甲基锂为催化剂，降低了产物收率。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种双[3,3
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二(3
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叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，能够提高反应转化率，提高目标产物收率和纯度，不需要另外增加有机溶剂，原料、催化剂能够回收再利用，大幅提高工艺的安全性，降低设备要求及生产成本，绿色环保，适合工业化生产。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双[3,3
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二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0005](1)制备中间体：以乙酰乙酸甲酯、乙二醇为原料，在固体碱性催化剂、氮气氛围保护下，加热至120～135℃，并保温减压至0.06～0.09MPa，后反应5～8h，反应完全后保持1～2h，使酯交换产生的甲醇被完全排出、回收，再用于过滤后对催化剂的冲洗，再在常压、40～55℃下过滤，并用甲醇冲洗，去除固体碱性催化剂，获得过滤液Ⅰ，其经蒸馏去除甲醇、乙酰乙酸甲酯、乙二醇，得到中间体乙二醇双乙酰乙酸酯；
[0006](2)制备目标产物：向上述乙二醇双乙酰乙酸酯加入2
‑
叔丁基苯酚，在固体酸性催化剂、氮气氛围保护下，加热至40～60℃，保温减压至0.06～0.09MPa，后反应2～4h，再在常
压、40～60℃下过滤，并用甲醇冲洗，去除固体酸性催化剂，获得过滤液Ⅱ，其经蒸馏去除2
‑
叔丁基苯酚、甲醇、水，得到目标产物双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯；
[0007]所述固体碱性催化剂为B/C负载型固体催化剂，其中B表示碱金属氧化物，C表示含铝金属的载体；
[0008]所述固体酸性催化剂为A/D负载型固体催化剂，其中A表示金属氯化物组合物，D表示含有磺酸基的载体。
[0009]上述步骤(1)中，过滤液Ⅰ的具体蒸馏过程为：先将过滤液Ⅰ加热至80℃，蒸馏去除甲醇，并回收甲醇，再加热至130～145℃，并保温减压至0.025～0.04MPa，蒸馏去除乙酰乙酸甲酯，并回收乙酰乙酸甲酯，再继续升高温度至145～155℃，并保温减压至0.012～0.02MPa，蒸馏去除乙二醇，并回收乙二醇，得到中间体乙二醇双乙酰乙酸酯。
[0010]上述步骤(2)中，过滤液过滤液Ⅱ，先将过滤液Ⅱ加热至80℃，蒸馏去除甲醇，并回收甲醇，再加热至110～125℃，并保温减压至0.07～0.08MPa，蒸馏去除水，再加热至160～175℃，并保温减压至0.006～0.011MPa，馏出去除2
‑
叔丁基苯酚，并回收2
‑
叔丁基苯酚，得到目标产物双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯。
[0011]上述乙酰乙酸甲酯与乙二醇的摩尔比为2.3～3.1:1，且2
‑
叔丁基苯酚与乙二醇的摩尔比为4.5～5.3:1。
[0012]上述固体碱性催化剂的添加量为乙酰乙酸甲酯重量的1.5～2.5％。
[0013]上述固体酸性催化剂的添加量为2
‑
叔丁基苯酚重量的2.5～4％。
[0014]上述B/C负载型固体催化剂中，所述碱金属氧化物B为Li2O、Na2O、Rb2O、CeO2等的一种。
[0015]上述B/C负载型固体催化剂中，所述含铝金属的载体C为硅铝分子筛、蒙脱石、γ
‑
Al2O3等的一种。
[0016]更近一步地，所述碱金属氧化物B在固体碱性催化剂的负载量为15～30％。
[0017]上述A/D负载型固体催化剂中，所述金属氯化物组合物A为SnCl4与AlCl3、FeCl3、ZnCl2等的一种组合的组合物。
[0018]更近一步地，所述单组分SnCl4在金属氯化物组合物A中的占比为20～35％。
[0019]上述A/D负载型固体催化剂中，所述含有磺酸基的载体D为聚苯乙烯磺酸树脂、酚醛磺酸树脂等的一种。
[0020]更进一步地，所述金属氯化物组合物A在固体碱性催化剂的负载量为5～15％。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术的合成方法先以乙酰乙酸甲酯、乙二醇为原料，固体碱性催化剂催化反应制备中间体乙二醇双乙酰乙酸酯，再加入2
‑
叔丁基苯酚，固体酸性催化剂催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备中间体：以乙酰乙酸甲酯、乙二醇为原料，在固体碱性催化剂、氮气氛围保护下，加热至120～135℃，并保温减压至0.06～0.09MPa，后反应5～8h，反应完全后保持1～2h，再在常压、40～55℃下过滤，并用甲醇冲洗，去除固体碱性催化剂，取过滤液Ⅰ，将其经蒸馏去除甲醇、乙酰乙酸甲酯、乙二醇，得到中间体乙二醇双乙酰乙酸酯；(2)制备目标产物：向上述乙二醇双乙酰乙酸酯加入2
‑
叔丁基苯酚，在固体酸性催化剂、氮气氛围保护下，加热至40～60℃，保温减压至0.06～0.09MPa，后反应2～4h，再在常压、40～60℃下过滤，并用甲醇冲洗，去除固体酸性催化剂，取过滤液Ⅱ，将其经蒸馏去除2
‑
叔丁基苯酚、甲醇、水，得到目标产物双[3,3
‑
二(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯；所述固体碱性催化剂为B/C负载型固体催化剂，其中B表示碱金属氧化物，C表示含铝金属的载体；所述固体酸性催化剂为A/D负载型固体催化剂，其中A表示金属氯化物组合物，D表示含有磺酸基的载体。2.根据权利要求1所述的一种双[3,3
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二(3
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叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，乙酰乙酸甲酯与乙二醇的摩尔比为2.3～3.1:1，且2
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叔丁基苯酚与乙二醇的摩尔比为4.5～5.3:1。3.根据权利要求1所述的一种双[3,3
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二(3
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叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，所述固体碱性催化剂的添加量为乙酰乙酸甲酯重量的1.5～2.5％。4.根据权利要求1所述的一种双[3,3
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二(3
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叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，所述固体酸性催化剂的添加量为2
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叔丁基苯酚重量的2.5～4％。5.根据权利要求1或3所述的一种双[3,3
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二(3
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叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丁酸]乙二酯合成方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶克印，高天禹，徐春发，杨健，
申请(专利权)人：江苏福基新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：