一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法技术

本发明专利技术一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法，其特征在于，以混合DC为原料，二氯甲烷为溶剂，以高氯酸为催化剂，包括以下步骤：原料溶解、分离结晶、缩合加料、去除水层、反应合成、后处理步骤5得到产品间双叔丁基过氧化二异丙苯。本发明专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：在缩合反应之前对原料进行精制，得到高纯度间位DC；副反应少，且反应进行迅速单一，产率更高，副反应的产物少，得到的最终产物纯度更高；增加了反应的安全性；提高了双(叔丁基过氧化异丙基)苯产品收率和含量的提高。化异丙基)苯产品收率和含量的提高。化异丙基)苯产品收率和含量的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机合成领域，具体涉及一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法。
技术背景
[0002]1,3
‑
双叔丁基过氧化二异丙苯，又称间双叔丁基过氧化二异丙苯，简称间位BIPB。BIPB广泛应用于丁腈橡胶、乙丙橡胶、橡胶、聚氨酯的硫化剂，可以显著提高聚合物的耐热、耐磨、耐油等性质(见2002,18(11):25.《中国橡胶》杂志发表的《新型无味交联剂BIPB》，作者蔡树铭，谭永生，冯一东)。由于间位BIPB在使用过程中和以其制备的材料中无类似于使用过氧化二异丙苯(DCP)交联剂产生的臭味，故也称之为无味交联剂，是一种环保型交联剂，随着环境要求越来越高，其市场需求量也随之增加；由于BIPB含有两个过氧键，活性氧含量更高，使用量更少。
[0003]纯间位BIPB较混合BIPB熔点更高、纯度更高，同时本身不含或其使用过程中几乎不产生苯乙酮，适用于一些环保要求高的应用，并且具有更加高效的交联效果。
[0004]在BIPB生产过程中，由于使用了异构化的DC作为原料，即1,3(1,4、1,2)
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二(2
‑
羟基
‑2‑
丙基)苯，异构化的DC具有邻位DC、间位DC、对位DC三种结构，所以最终产品也可能出现邻间对三种BIPB结构。邻位DC由邻位二异丙苯通过氧化还原获得，而邻位二异丙苯由于其高分子位阻效应，很难形成邻位DC，会通过氧化后自缩合形成环醚结构，并且会部分存在于DC中，很难完全分离出去。对位DC形成对位BIPB的速率较间位DC更快，而快速反应完生成的对位BIPB在反应体系中会继续发生副反应，增加杂质含量，降低主成分含量；而间位DC由于间位二异丙苯反应温和，副反应少，不仅可以很大程度提高其主峰含量，对苯乙酮的含量也可以很好的控制。
[0005]关于间位BIPB的缩合合成，普遍理解为1,3
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二(2
‑
羟基
‑2‑
丙基)苯，即间位DC与叔丁基过氧化氢(TBHB)在一定条件下进行缩合脱水反应生成BIPB的工艺(见2010,35(12)：9
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12《上海化工》杂志发表的.《二
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(叔丁过氧化异丙基)苯生产中的氧化工艺研究》，作者韩文华)。
[0006]间位BIPB的缩合合成目前有报道的主要是以硫酸溶液作为反应体系的非均相反应(见2008，11(1):38
‑
41.《化学世界》发表的《新型交联剂双叔丁基过氧化二异丙苯的合成研究》，作者丁向东)。但由于缩合反应是一个平衡反应，反应中有大量的水生成，致使硫酸溶液中硫酸浓度较低，导致反应不完全，单边过氧化物增加，并且发生DC脱水等副反应，产率低，杂质多，因此很快被淘汰掉。
[0007]间位BIPB的缩合合成还有一种方法是以酸作为催化剂，将间位叔丁基过氧化氢(TBHB)和与二(异丙烯基)苯进行双键加成，但是这种方法产率低，条件苛刻，很难实现工业化。
[0008]CN106588735B公开了一种双(叔丁基过氧化异丙基)苯的生产方法，该生产方法是法以二
‑
(2
‑
羟基异丙基)苯和叔丁基过氧化氢水溶液为原料，高氯酸水溶液为催化剂，甲苯
为溶剂，在负压条件下进行缩合脱水反应法以制备BIPB。该制备方法加快了反应进程，但是缺点是甲苯沸点较高，分水效果差，后期去除溶剂困难。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法以解决现有技术存在的问题。
[0010]为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法，其特征在于，以混合DC为原料，二氯甲烷为溶剂，以高氯酸为催化剂，包括以下步骤：
[0011]一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法，其特征在于，以混合DC为原料，二氯甲烷为溶剂，以高氯酸为催化剂，包括以下步骤：
[0012](1)原料溶解：在混合DC中，加入乙醇，升温，待完全溶解；
[0013](2)分离结晶：将步骤1得到的溶液静置降温，保温后趁热过滤收集固体，得到高纯度间位DC；
[0014](3)缩合加料：在另外的容器中加入二氯甲烷和高氯酸钠，搅拌后加入硫酸溶液，搅拌后将容器内温度冷却，加入叔丁基过氧化氢(TBHB)溶液；
[0015](4)去除水层：将步骤3得到的混合物料静置后去除水层；
[0016](5)反应合成：在步骤4得到的混合物料加入步骤2得到的高纯度间位DC，搅拌减压回流，当反应出现变色后，加冷水停止反应；
[0017](6)后处理：将步骤5反应合成后的混合物用氢氧化钠溶液洗涤，再用热水洗涤，低温减压蒸馏除去溶剂得到产品。
[0018]优选的，所述的混合DC为间位DC、对位DC的混合物，所述步骤1中混合DC与乙醇的质量比为1:1—2，所述步骤3中高氯酸钠、二氯甲烷、硫酸溶液、叔丁基过氧化氢(80％TBHB水溶液)的质量比为1:16—25：3:24；所述步骤6中氢氧化钠溶液与步骤5中得到的合成物的质量比为1:2。
[0019]优选的，所述步骤1中升温到温度为55
‑
60℃；所述步骤2中DC的乙醇溶液静置降温至32
‑
38℃，保温10—20分钟；所述步骤3中容器内的冷却温度在10℃以内；所述步骤4中混合物料静置15
‑
25分钟；所述步骤5中减压回流的温度控制为35
‑
45℃，压力控制在
‑
0.035
‑‑
0.04MPa之间；时间控制在2
‑
3.5小时之内。
[0020]优选的，所述步骤1中加入95％工业乙醇；步骤3中加入70％的硫酸溶液、80％的叔丁基过氧化氢(TBHB)溶液；步骤6中用10％氢氧化钠溶液洗涤。
[0021]优选的，所述步骤2中的混合DC中间位DC含量为10—90％。
[0022]因间位DC的活性比对位DC的活性高，在高端的材料中需要纯间位DC，而现有技术中，纯对位DC是无法得到提取的，对位DC中一定会混合有间位DC，所以，本专利技术是基于在目前无法提取纯对位DC的技术背景下提取高纯度间位DC以制备间双叔丁基过氧化二异丙苯。
[0023]由于间位DC和对位DC以及杂质在乙醇中有较大的溶解度差异，本专利技术选用质量份不同的乙醇，选用不同的溶解温度和静置降温温度，用乙醇对DC混合物进行加热溶解，充分溶解后降温结晶，趁热过滤，在溶解析出过程，间位DC从混合物中分离出来，得到高纯度间位DC。乙醇多了，DC浓度太稀，间位DC很难析出来，乙醇太少，会直接把间位对位DC都析出
来，达不到提取间位DC的目的，因此，选用最优选的比例才能达到最优的提取效果。
[0024]在缩合反应过程当中，会不断的有水生成，而反应体系中由于存在硫酸和高氯酸钠，有水存在可以保证反应体系的安全；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法，其特征在于，以混合DC为原料，二氯甲烷为溶剂，以高氯酸为催化剂，包括以下步骤：(1)原料溶解：在混合DC中，加入乙醇，升温，待完全溶解；(2)分离结晶：将步骤1得到的溶液静置降温，保温后趁热过滤收集固体，得到高纯度间位DC；(3)缩合加料：在另外的容器中加入二氯甲烷和高氯酸钠，搅拌后加入硫酸溶液，搅拌后将容器内温度冷却，加入叔丁基过氧化氢(TBHB)溶液；(4)去除水层：将步骤3得到的混合物料静置后去除水层；(5)反应合成：在步骤4得到的混合物料加入步骤2得到的高纯度间位DC，搅拌减压回流，当反应出现变色后，加冷水停止反应；(6)后处理：将步骤5反应合成后的混合物用氢氧化钠溶液洗涤，再用热水洗涤，低温减压蒸馏除去溶剂得到产品。2.根据权利要求1所述的间双叔丁基过氧化二异丙苯的制备方法，其特征在于，所述的混合DC为间位DC、对位DC的混合物，所述步骤1中混合DC与乙醇的质量比为1:1—2，所述步骤3中高氯酸钠、二氯甲烷、硫酸溶液、间位叔丁基过氧化氢(TBHB)溶液的质量比为1:16—25：3:24；所述步骤6中氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥松，李玉新，肖伟平，
申请(专利权)人：湖南方锐达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：