CN110218148A - 一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺 - Google Patents

一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺 Download PDF

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陈福新
陈琦
朱志宏
王建全
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Abstract

本发明属于有机合成工艺技术领域，特别涉及一种制备食品级2,6‑二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，以对甲酚、异丁烯为反应原料，选择固体酸催化剂，在加热条件下进行烷基化反应，制得产物；所述固体酸催化剂为硫酸铈、硫酸高铁铵或磷钨酸；本发明的制备工艺，通过使用固体酸催化剂，能够提高甲酚、异丁烯制备2,6‑二叔丁基对甲基苯酚的反应收率，缩短反应时间，后期纯化比较方便，产品能到食品级要求。

Description

一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺
技术领域
本发明属于有机合成工艺技术领域，特别涉及一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺。
背景技术
传统2,6-二叔丁基对甲基苯酚的合成通常是以对甲酚或循环套用的单丁酚与异丁烯为原料，以浓硫酸或者对甲苯磺酸液体作为催化剂，在烷化釜内合成2,6-二叔丁基对甲基苯酚，并将反应产物在中和釜加热，用饱和的碳酸钠溶液中和多余的酸催化剂，但大多数转化效率比较低，一般在70-78％左右，反应时间比较长，副产物较多，且工艺中使用的液体酸需要大量饱和碱溶液中和，会产生大量的废水，生产成本比较高；另外，传统的工艺采用重结晶或精馏工艺相对独立，纯化效果一般为98％。
发明内容
本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺。
为解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，以对甲酚、异丁烯为反应原料，选择固体酸催化剂，在加热条件下进行烷基化反应，制得产物；
所述固体酸催化剂为硫酸铈、硫酸高铁铵或磷钨酸。
优选地，所述对甲酚、固体酸催化剂的质量比为100:5-10。
优选地，所述烷基化反应的温度为90-110℃。
优选地，所述烷基化反应的时间为6-8h。
优选地，所述工艺制备得到产物通过重结晶提纯，制得食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚。
优选地，上述制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，具体步骤为：
称取对甲酚、固体酸催化剂，加入到烧瓶中；将烧瓶与缓冲装置、异丁烯气管、温度检测探头、电动搅拌装置连接，试通异丁烯，试开搅拌，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯；反应过程中每隔一定时间取一次样，进行气相色谱分析；反应结束后静置、降温至烷化液和催化剂分层；倒出烷化液，进行重结晶烘干；对催化剂进行清洗，分离，回收。
相对于现有技术，本发明的优点如下，
本发明的制备工艺，通过使用固体酸催化剂，能够提高甲酚、异丁烯制备2,6-二叔丁基对甲基苯酚的反应收率，缩短反应时间，后期纯化比较方便，产品能到食品级要求。
具体实施方式
实施例1：
采用固体酸催化剂硫酸铈10g，对甲酚200g，催化剂与对甲酚质量比5％，反应温度90-110℃，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯，反应时间6h，分离除去催化剂，通过气相色谱分析，烷基化液体中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量为87.21％，经重结晶烘干后，纯度达到99.22％。
所述烷基化反应方程式为：
实施例2：
采用固体酸催化剂硫酸铈16g，对甲酚200g，催化剂与对甲酚质量比8％，反应温度90-110℃，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯，反应时间6h。分离除去催化剂，通过气相色谱分析，烷基化液体中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量为85.8％，经重结晶烘干后，纯度达到99.3％。
所述烷基化反应方程式为：
实施例3：
采用固体酸催化剂硫酸铈20g，对甲酚200g，催化剂与对甲酚质量比10％，反应温度90-110℃，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯，反应时间8h。分离除去催化剂，通过气相色谱分析，烷基化液体中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量为86.6％，经重结晶烘干后，纯度达到99.7％。
所述烷基化反应方程式为：
实施例4：
采用固体酸催化剂硫酸高铁铵20g，对甲酚200g，催化剂与对甲酚质量比10％，反应温度90-110℃，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯，反应时间6h。分离除去催化剂，通过气相色谱分析，烷基化液体中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量为88.8％，经重结晶烘干后，纯度达到99.81％。
实施例5：
采用固体酸催化剂磷钨酸20g，对甲酚200g，催化剂与对甲酚质量比10％，反应温度90-110℃，烧瓶内温度达到设定值后，开始通异丁烯，反应时间8h。分离除去催化剂，通过气相色谱分析，烷基化液体中2,6-二叔丁基对甲基苯酚的含量为88.5％，经重结晶烘干后，纯度达到99.85％。
对比例1：
Boisselet L.(J.Chem.Res.1958,856-857)处理后的磺酸强酸性阳离子交换树脂作催化剂,对甲酚与异丁烯的摩尔比1：3,在釜式反应器中于60℃下搅拌反应,完全反应后得到收率为26％的BHT。树脂催化剂虽具有副产物少的优点，但存在耐热差、孔分布不均匀、寿命短、强度差等问题,应用于工业生产还需要作进一步改进。
对比例2：
美国公司以SiO2-Al2O3作为主催化剂，氧化锆、二氧化钛、氧化镁等为助剂，在固定床连续反应器内，空速为0.5-2h-1,反应温度为122-178℃,原料转化率为8％，目标产物选择性为19％，催化活性较低，失活快，不具备工业化价值。李文凤等(天津大学,2006,硕士论文)采用金属阳离子对沸石进行改性，对甲酚转化率达到70.2％，2-叔丁基对甲酚选择性为93.6％，但BHT收率仅达到3％左右，难以实现工业化应用。
对比例3：
王伟等人(CN 107694599 A)采用改性REY分子筛与硝酸钡水溶液浸渍8小时，浸渍完成后80℃干燥小时，再用硝酸钻水溶液浸渍8小时,浸渍完成后80℃干燥10小时，然后在500℃下焙烧4小时，得到0.1％Ba-8％Co/REY分子筛催化剂。在催化对甲基苯酚与异丁烯或叔丁醇合成4-甲基-2,6,-二叔丁基苯酚中的应用中，将对甲基苯酚与异丁烯或叔丁醇按摩尔比为1：3-5,在催化剂作用下100-140℃下反应12-24小时,其中催化剂的加入量为对甲基苯酚质量的10％-70％,得到4-甲基-2,6,-二叔丁基苯酚，对甲酚转化率为65.8％，4-甲基-2,6,-二叔丁基苯酚的选择性为36.8％。
需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，以对甲酚、异丁烯为反应原料，选择固体酸催化剂，在加热条件下进行烷基化反应，制得产物；
所述固体酸催化剂为硫酸铈、硫酸高铁铵或磷钨酸。
2.如权利要求1所述的制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，所述对甲酚、固体酸催化剂的质量比为100:5-10。
3.如权利要求1所述的制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，所述烷基化反应的温度为90-110℃。
4.如权利要求1所述的制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，所述烷基化反应的时间为6-8h。
5.如权利要求1所述的制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，所述工艺制备得到产物通过重结晶提纯，制得食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚。
6.如权利要求1所述的制备食品级2,6-二叔丁基对甲基苯酚的新工艺，其特征在于，所述新工艺的具体步骤为：
1)称取对甲酚、固体酸催化剂，加入到烧瓶中，加热温度设定为90-110℃；所述固体酸催化剂为硫酸铈；所述对甲酚、固体酸催化剂的质量比为100:5-10；
2)通入异丁烯，保温反应6-8h；
3)反应结束后静置、降温至烷化液和催化剂分层；
4)倒出烷化液，进行重结晶烘干；对催化剂进行清洗，分离，回收。
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