CN101538207A - 一种制备4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺的方法 - Google Patents

一种制备4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺的方法 Download PDF

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一种制备4，4’－双(α，α－二甲基苄基)二苯胺的方法，涉及一种二苯胺合成抗氧化剂KY－405的化学合成技术领域。在催化剂活性白土的作用下、于105～175℃温度条件下，将二苯胺和α－甲基苯乙烯发生反应，生成粗产品4，4’－双(α，α－二甲基苄基)二苯胺，经过滤后用溶剂重结晶、再经离心烘干粉碎或造粒后得到高纯度的4，4’－双(α，α－二甲基苄基)二苯胺。本发明制成的产品具有无毒、无味、色浅等优点，是胺类抗氧剂中为数不多的几种无毒、无味、色浅的抗氧剂品种之一，可广泛应用于各种弹性体中，应用于聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等塑料色母粒。

Description

一种制备4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺的方法
技术领域
本发明涉及一种二苯胺合成抗氧化剂KY-405的化学合成技术领域。
背景技术
目前，用于塑料和橡胶制品技术领域中的抗氧化剂有很多种，比较典型的是胺类和酚类抗氧剂。
4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺，商品名抗氧剂KY-405，通常由二苯胺和α-甲基苯乙烯合成，二苯胺是一种重要的精细有机化工原料，用途广泛，主要用于橡胶助剂、炸药稳定剂、医药、染料等行业，是许多胺类抗氧剂的主要合成原料。现在已经公开了许多关于二苯胺类抗氧剂的文献。例如：CN1195661A公开了一种由二苯胺和2-甲基苯乙烯制备防老剂4，4’-2异丙苯基-4”-异丙苯基二苯胺的方法。该方法在反应过程中采用大量溶剂，并且在后处理中用盐酸进行酸化，再用碱中和后水洗，劳动强度大且对设备腐蚀严重，并且产品的颜色较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效清洁的制备4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺的方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：在催化剂活性白土的作用下、于105～175℃温度条件下，将二苯胺和α-甲基苯乙烯发生反应，生成粗产品4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺，经过滤后用溶剂重结晶、再经离心烘干粉碎或造粒后得到高纯度的4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺。
本发明方法的优点：
1、结晶方法为除去可能存在的未反应的或生成的低沸点组份，只需进行过滤，结晶、烘干便可得到高质量的产品，省去了许多繁琐的步骤。
2、催化剂从反应介质中分离后或不经过分离可再用于下一批料，可以添加或不添加新的催化剂。这种制备方法中使用的催化剂可以通过过滤、离心、倾析，与反应混合物分离，并可进行套用下一批料。
3、在不加入有机溶剂的条件下进行反应。产生的混合物的所需化学组合物可以在烷基化并经过下面的处理后获得，用溶剂重结晶可以除去低沸点组份，离心过滤所得的母液进行蒸馏回收溶剂石油醚，并且可以循环套用。
4、采用活性白土作为催化剂，该催化剂廉价而普通，活性白土的用量可以在较大范围内变化而不至于对反应产生不良影响，且其反应过程一步合成，无需经过酸化、碱中和、水洗等复杂的后处理过程，没有三废产生，而且产品的纯度高，颜色好。
粉碎后产品的目数小于60目，造粒后的产品为半球状，粒径3～6mm，产品总收率为80～92％，产品中4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺含量达到98.5～99％(重量份)。本发明制成的产品具有无毒、无味、色浅等优点，在聚醚及其泡沫塑料中作耐光抗老化抗氧化剂，可作为润滑油抗氧化剂，也可以作为聚氨酯泡沫塑料以及橡胶电线、电缆、食品包装材料、胶粘剂的抗氧剂，尤其在氯丁胶彩色电缆护套中其耐热、耐光、抗老化性能显著。本发明是胺类抗氧剂中为数不多的几种无毒、无味、色浅的抗氧剂品种之一，可广泛应用于各种弹性体中，应用于聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等塑料色母粒。
另，本发明反应的温度为120～145℃。
二苯胺和α-甲基苯乙烯的投料摩尔比为1∶1.5～2.6，优选1∶2.0～2.6。反应原料中α-甲基苯乙烯应适当过量，可使反应初期易于控制。
催化剂为二苯胺的重量百分比为8～30％，优选12～20％。
活性白土使用前最好加热脱水两个小时，以防止反应过程中爆沸。
本发明所述过滤为热过滤。
所述重结晶的溶剂为石油醚。
具体实施方式
实施例1：
在装有搅拌器、回流冷凝器、加料装置及氮气保护装置1L的反应器中，加入16.9g二苯胺(纯度99.8％)、2g活性白土，加热至60～80℃，待二苯胺完全融化后，开启搅拌升温至120～135℃。同时准备30g的α-甲基苯乙烯，通过加料装置缓慢加至反应器中。全部α-甲基苯乙烯加完毕后，反应混合物再保持反应约4小时，控制温度在120～145℃，然后降温至120℃以下，进行热过滤。过滤掉催化剂后，滤液倒入装有温度计、搅拌装置及冷凝管的四颈烧瓶中，用石油醚进行重结晶，然后过滤，收集固体进行烘干，得到38g产品，得率81％，熔点97.5℃。
实施例2：
在装有搅拌器、回流冷凝器、加料装置及氮气保护装置1L的反应器中，加入169g二苯胺(纯度99.8％)、25g活性白土(使用前加热脱水两个小时)，加热至60～80℃，待二苯胺完全融化后，开启搅拌升温至120～135℃。同时准备295g的α-甲基苯乙烯，通过加料装置缓慢加至反应器中，完毕后，保温约4～6小时，控制温度在120～145℃，然后降温至120℃以下，进行热过滤。过滤掉催化剂后，降温过滤，滤液倒入带有温度计、搅拌装置及冷凝管的四颈烧瓶中，用石油醚进行重结晶，然后过滤，收集固体进行烘干，得到380g产品，得率82％，熔点97℃。
离心过滤所得的母液进行蒸馏回收石油醚，并且可以循环套用。
经试验，本发明产品总收率在80～92％，熔点95～98℃，加热减量≤0.5％，灰分≤0.3％，外观为白色粉末或固体颗粒。暴露空气中遇光渐渐变灰色，易溶于橡胶和各种有机溶剂，微溶于水和酒精。
本发明所得产品抗氧剂KY-405具有如下结构：

Claims (9)

1、一种制备4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺的方法，其特征在于在催化剂活性白土的作用下、于105～175℃温度条件下，将二苯胺和α-甲基苯乙烯发生反应，生成粗产品4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺，经过滤后用溶剂重结晶、再经离心烘干粉碎或造粒后得到高纯度的4，4’-双(α，α-二甲基苄基)二苯胺。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于反应的温度为120～145℃。
3、根据权利要求1所述方法，其特征在于二苯胺和α-甲基苯乙烯的投料摩尔比为1∶1.5～2.6。
4、根据权利要求3所述方法，其特征在于二苯胺和α-甲基苯乙烯的投料摩尔比为1∶2.0～2.6。
5、根据权利要求1或3或4所述方法，其特征在于催化剂为二苯胺的重量百分比为8～30％。
6、根据权利要求5所述方法，其特征在于催化剂为二苯胺的重量百分比为12～20％。
7、根据权利要求1或3或4所述方法，其特征在于活性白土使用前加热脱水两个小时。
8、根据权利要求1所述方法，其特征在于所述过滤为热过滤。
9、根据权利要求1所述方法，其特征在于所述重结晶的溶剂为石油醚。
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