CN1101909A - 常压溶剂法合成抗氧剂二叔丁基羟基苄基异氰脲酸酯 - Google Patents
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Abstract
一种合成制得抗氧剂3114[全称为三(3，5-二叔
丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯]新的合成工艺，将三
聚氰酸、2，6-二叔丁基苯酚、多聚甲醛及催化剂投入
反应溶剂中，在常压均相体系中一步反应后，析出产
品经甲醇洗涤干燥后即可得到m·p217～221℃，收
率≥95％的白色固体3114产品。本工艺方法简便，
反应时间短，产品质量高。抗氧剂3114可广泛应用
于聚烯烃类材料防老化，与DSTP应用于聚丙烯中
可赋予其较优的抗热老化性能与优异的耐候性能。
Description
本发明涉及以常压溶剂法一步合成制得抗氧剂3114[全称为三（3，5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰脲酸酯]的方法。
抗氧剂3114化合物的结构式如下：
抗氧剂3114最初是由Good-Rich公司开发成功，商品名为Good Rite 3114，1985年该公司将此商品的销售权转让给Ciba-Geigy公司，商品名改为Irganox 3114。
Good-Rich及Ciba-Geigy公司所采用的合成方法都基于美国专利U.S.P3，669，962中所采用的高压合成方法路线：N2置换反应釜中空气后，装入反应物料、催化剂以及甲醇和水，经密闭加热反应，在135±5℃维持6小时，反应压力可达8kg/cm2。反应结束后，冷却反应釜转移出物料，用甲醇反复泡洗过滤，干燥后即得到m·p212～223℃，收率≥90%的产品。罗马尼亚专利RO71833B所采用的合成方法也是以溶剂为甲醇的高压合成法。国内也有厂家采用类似高压合成方法，反应压力高达8～9kg/cm2，产品m·p≥212℃。
在现有技术中，存在几个问题：一是由于采用高压合成法，设备要求较高，尤其对密封及搅拌轴要求较苛刻;二是反应时间长;三是由于在非均相条件下反应，产品质量较差，产品杂质含量较高，所以熔点低，熔程长。
本发明的目的是在常压下一步进行合成反应生产抗氧剂3114，只需一般常压化工生产设备，整个工艺过程容易控制。反应物料一次投入反应设备，在均相体系条件下反应，避免高压非均相反应的缺点，改善产品质量（熔点高，熔程短，颜色白）。同时降低了反应温度，缩短了反应时间。
本发明是通过以下手段实现的。
将三聚氰酸、多聚甲醛、2，6-叔丁基苯酚投入以有机胺类为催化剂和DMF（二甲基甲酰胺）为溶剂的反应体系中，充入CO2和N2作为保护性气体，并保持常压，在均相体系中进行一步合成反应。
反应物料按摩尔分子比进行计量，多聚甲醛和2，6-二叔丁基苯酚稍许过量，可使收率有一定的提高。经过优选，三聚氰酸∶多聚甲醛∶2，6-叔丁基苯酚的摩尔比在1∶3.0～3.2∶3.0～3.2反应为合适，优选条件为1∶3.1∶3.05。如果多聚甲醛和2，6-二叔丁基苯酚低于摩尔分子比投料，在三聚氰酸环上就会存在未反应的
-H，产品质量下降。
反应温度应该控制在120±5℃为宜。温度过高时，多聚甲醛会剧烈分解。同时，反应温度高虽然对反应进程有利，但溶剂热氧化会增加。反应温度低于100℃，反应转化率降低。反应时间对收率有较大影响，本方法反应时间控制在4.5小时即已完成，4.5小时后收率几乎不随时间变化。
反应结束后，用水淬析出法使产品析出，水淬比例在（H2O∶DMF）1∶1至1∶4范围，更适宜的水淬比例在（H2O∶DMF）1∶2至1∶3范围。这个过程需要快速搅拌打浆并降温至室温下离心过滤，分离出固体析出物，该析出物呈均匀细颗粒状，用甲醇泡洗和洗至白色后，再用少量水冲洗，除去固体物料中夹带的少量甲醇，经烘干粉碎后，可得到白色粉末状抗氧剂3114产品，经红外光谱分析无未反应的
-H峰。
反应溶剂DMF和洗涤甲醇经过精馏回收可循环使用，其中甲醇回收塔底有少量的固体残渣需定时清理，可作碳氢有机物焚烧处理，不会对环境造成污染。
借助于下列实施例可以更好地阐明本发明。
实施例1
在1000ml三口烧瓶中放入600ml DMF及90ml水，加入三聚氰酸（纯度98.5%）52.4g、多聚甲醛（纯度94%）39.6g、2，6-二叔丁基苯酚（纯度96%）261.8g、HMTA 1g，充N2置换其中空气后搅拌加热反应。在118℃～120℃温度区回流反应5小时后，从回流管中加入300ml H2O，快速搅拌，并降至室温，过滤出固体析出物，滤出的固体物料，呈浅黄色疏松颗粒，用1600ml甲醇分三次泡洗过滤后，物料再用200ml H2O冲洗一遍，在烘箱中于120℃烘干数小时后得到白色粉末状抗氧剂3114产品，收率96%，m·p219～221℃，IR图谱中无
-H峰。
实施例2
在1000ml三口烧瓶中放入500ml循环使用的DMF及34ml H2O，加入三聚氰酸52.4g，多聚甲醛39.6g，2，6-二叔丁基苯酚261.8g，HMTA 1g，充N2置换空气后搅拌加热反应。在115℃～118℃温度区回流反应6小时后，从回流管中加入500ml H2O，快速搅拌并降至室温，过滤出固体析出物，滤出的固体物料为黄色颗粒状，用1600ml甲醇分三次泡洗过滤后，物料再用200ml H2O冲洗一遍，在烘箱中于120℃干燥数小时后得到白色粉末状抗氧剂3114产品，收率99%，m·p217～219℃。IR图谱中无
-H峰。
Claims (8)
1、一种合成抗氧剂3114[全称为三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯]的工艺，其特征在于：以三聚氰酸、2，6-二叔丁基苯酚、多聚甲醛、催化剂及反应溶剂，在常压均相体系中一步反应，析出产品经甲醇洗涤干燥后，以获得m·p217～221℃，收率≥95%的白色固体3114产品。
2、按照权利要求1的工艺，其特征在于反应物料三聚氰酸：多聚甲醛：2，6-二叔丁基苯酚的摩尔比为1∶3.0～3.2∶3.0～3.2。
3、按照权利要求1的工艺，其特征在于反应溶剂选择为DMF（二甲基甲酰胺），在溶剂DMF中添加剂为H2O，添加量在5～20%范围，以10～15%为优选条件。
4、按照权利要求1的工艺，其特征在于反应压力在常压下进行，所用保护性气体为N2或CO2。
5、按照权利要求1的工艺，其特征在于反应温度应在100～150℃，优选反应温度在115～125℃。
6、按照权利要求1的工艺，其特征在于合成反应时间为3～8小时。
7、按照权利要求1的工艺，其特征在于反应催化剂选择为有机胺类。
8、按照权利要求1的工艺，其特征在于使反应混合物析出抗氧剂3114产品的方法为水淬法，所使用的析出剂为H2O，H2O：DMF水淬比在1∶1～1∶4范围。
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-
1993
- 1993-10-20 CN CN 93119261 patent/CN1101909A/zh active Pending
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