CS273290B1

CS273290B1 - Method of 2,5-bis-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-hydroquinone preparation

Info

Publication number: CS273290B1
Application number: CS388488A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Ing Pirkl; Gabriela Ing Csc Svobodova; Jaroslav Ing Csc Kroupa
Original assignee: Jaromir Ing Pirkl; Svobodova Gabriela; Kroupa Jaroslav
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS388488A1

Abstract

A method of preparation of 2,5-bis-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-hydroquinone by alkylation of diisobuytyl hydroquinone with catalysis with sulphuric acid so that the alkylation is carried out at 40 to 55 degrees C in a mixture of methanol and aliphatic hydrocarbon with C5 to C10, preferably benzine, with a reciprocal mass ratio of l:2 to l:6.

Description

(57) Způsob přípravy 2,5-bis-(l,l,3,3-tetrametylbutyl)-hydrochinonu alky lácí hydrochinonu diizobutylenem za katylýzy kyselinou sírovou tak, že alkylace je prováděna při teplotě 40 až 55 °C ve směsi metanolu a alifatických uhlovodíků o počtu uhlíků C5 až Ciq s výhodou benzinu, o vzájemném hmotnostním poměru 1:2 až 1:6.(57) A process for the preparation of 2,5-bis- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone by alkylation of hydroquinone with diisobutylene under catalytic sulfuric acid so that the alkylation is carried out at a temperature of 40 to 55 ° C in a mixture of methanol and aliphatic hydrocarbons having a carbon number of C5 to C1q, preferably gasoline, of a weight ratio of 1: 2 to 1: 6 relative to each other.

CS 273290 BlCS 273290 Bl

Vynález se týká způsobu přípravy 2,5-bis-(l,l,3,3-tetrametylbutyl)-hydrochinonu vzorce IThe invention relates to a process for the preparation of 2,5-bis- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone of the formula I

reakcí diizobutylenu s hydrochinonem.by reaction of diisobutylene with hydroquinone.

Uvedená sloučenina patří do řady hydrochinonových derivátů, obsahujících v molekule objemové alkylové substituenty. Tyto látky, vzhledem k jejich specifickým schopnostem přerušovat nebo zpomalovat radikálové reakce, se používají jako významné stabilizátory a antioxidanty. Nalézají použití při stabilizacích rostlinných i živočišných tuků, nenasycených uhlovodíků, olejů, mazadel, ke stabilizaci některých monomerů, jsou užívány i jako antioxidanty u chemických látek různého charakteru jako jsou například nenasycené alkoholy, aldehydy, mastné kyseliny, organické polymery jako polyolefiny, polyestery, syntetické kaučuky. Významné použití mají i ve fotografické chemii ke stabilizaci barevných fotografických materiálů, kde zabraňují vzniku barevného závoje při vyvolávání.The compound belongs to a number of hydroquinone derivatives containing bulky alkyl substituents in the molecule. These substances, because of their specific ability to interrupt or retard radical reactions, are used as important stabilizers and antioxidants. They are used for stabilization of vegetable and animal fats, unsaturated hydrocarbons, oils, lubricants, for stabilization of certain monomers. rubbers. They are also used in photographic chemistry to stabilize color photographic materials, where they prevent the formation of a color veil during developing.

Tyto látky se obecně připravují kondensací hydrochinonu s příslušným olefinem za katalýzy kyselinou sírovou, chloridem zinečnatým nebo jinými látkami typu Lewisových kyselin nebo potom jinými vhodnými alkylačními činidly. Reakce probíhají v závislosti na typu alkylačního činidla a katalyzátoru s různými výtěžky a není vždy jednoduché je v požadované čisté formě vyrobit.These compounds are generally prepared by condensing the hydroquinone with the appropriate olefin under catalysis with sulfuric acid, zinc chloride, or other Lewis acids or other suitable alkylating agents. The reactions take place depending on the type of alkylating agent and the catalyst with different yields and it is not always easy to prepare them in the desired pure form.

2,5~bis-(l,l,3,3-tetrametylbutyl)-hydrochinon, jako jedna z důležitých látek této skupiny, byl až dosud připravován alkylací hydrochinonu diizobutylenem za katalýzy koncentrovanou kyselinou sírovou při teplotách 0 až 40 °C buď v přítomnosti indertního rozpouštědla, s výhodou chloroformu, nebo v prostředí ledové kyseliny octové. Nevýhoda těchto postupů spočívá jednak v dlouhé reakční době (3 až 6 dní), jednak v poměrně nízkém výtěžku (15 až 35 % teorie). Produkt se izoluje vytřepáním do benzenu a destilací ve vakuu. Frakce 140 až 180 °C/0,5 mmHg se nakonec krystaluje z petroléteru a získá se produkt ve výtěžku 36 % teorie. Zlepšení přípravy uvádí potom až firma Fuji Photo Film Co., která ke kondensaci používá směs kyseliny sírové s metanolem při teplotě 40 až 45 °C a dosahuje v závislosti na přebytku diizobutylenu výtěžku 25 až 33 % teorie. Oproti předchozím postupům je tento postup jíž průmyslově využitelný, i když má několik nedostatků. Reakční směs dle patentovaného postupu je gelovitá, velmi špatně se promíchává, produkt se získá ve špatně filtrovatelné formě, která působí potíže při izolaci a izolovaný produkt se obtížně zbavuje vedlejších látek.To date, 2,5-bis- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone, one of the important compounds of this group, has been prepared by alkylation of hydroquinone with diisobutylene under catalysis with concentrated sulfuric acid at temperatures of 0 to 40 ° C, either in the presence of an inert solvent, preferably chloroform, or glacial acetic acid. The disadvantage of these processes lies in the long reaction time (3 to 6 days) and the relatively low yield (15 to 35% of theory). The product is isolated by shaking it into benzene and distilling under vacuum. The fraction 140-180 ° C / 0.5 mmHg was finally crystallized from petroleum ether to give the product in 36% yield. Improvement of the preparation was reported by Fuji Photo Film Co., which used a condensation mixture of sulfuric acid and methanol at a temperature of 40 to 45 ° C and, depending on the excess diisobutylene, a yield of 25 to 33% of theory. Compared to previous processes, this process is already industrially applicable, although it has several drawbacks. The reaction mixture according to the patented process is gelled, very poorly mixed, the product is obtained in a poorly filterable form, which causes difficulties in isolation, and the isolated product is difficult to get rid of by-products.

Výše uvedené nedostatky známých postupů jsou odstraněny postupem, který je předmětem tohoto vynálezu. Reakce není prováděna jako v dosavadních postupech, ve směsi kyseliny sírové s metanolem, ale způsob přípravy spočívá v tom, že alkylace hydrochinonu díizobutylenem za katalýzy kyselinou sírovou se provádí při teplotě 40 až 55 °C ve směsi metanolu a alifatických uhlovodíků o počtu C 1 až 10, s výhodou benzinu, o vzájemném hmotnostním poměru 1:2 až 1:6. Použitím tohoto reakčního prostředí se dosáhne překvapivě dobrých výsledků jak v průběhu reakce, tak i v čistotě získaného produktu.The above drawbacks of the known processes are overcome by the process of the present invention. The reaction is not carried out as in the prior art, in a mixture of sulfuric acid and methanol, but the method consists in that the alkylation of hydroquinone with diisobutylene under catalysis with sulfuric acid is carried out at 40 to 55 ° C in methanol / aliphatic hydrocarbons. 10, preferably gasoline, with a weight ratio of 1: 2 to 1: 6 to each other. By using this reaction medium, surprisingly good results are obtained both during the reaction and in the purity of the product obtained.

Praktické provedení ukazuje následující příklad.The following example illustrates a practical embodiment.

CS 273290 BlCS 273290 Bl

Příklad 1Example 1

Do reaktoru se předloží 50 objemových dílů metanolu a 200 objemových dílů lehkého benzinu 60/80, Do této směsi se za mírného přichlazování přidá 50 objemových dílů koncentrované kyseliny sirové a dále 55 hot. dílů hydrochinonu. Ihned nato se přilije 300 objemových dílů diizobutylenu a reakční směs se za rychlého míchání vyhřívá na 45 °C po dobu 6 hodin. Již asi po 20 minutách se z reakční směsi postupně začne vylučovat produkt v krystalické formě, kterého s dobou reakce postupně přibývá. Po skončení reakce se směs zevně ochladí ledovou lázní za míchání na 10 °C a vyloučený produkt se odfiltruje, promyje na filtru lehkým benzinem, roztokem Uhličitanu sodného s přídavkem dithioničitanu a vodou. Je-li třeba, provádí se další přečištění. Výtěžek produktu je 107 dílů, což odpovídá ca 65 % teorie.50 parts by volume of methanol and 200 parts by volume of 60/80 light petroleum are charged to the reactor. parts of hydroquinone. Immediately thereafter, 300 volumes of diisobutylene are added and the reaction mixture is heated to 45 ° C with rapid stirring for 6 hours. Already after about 20 minutes, the product in the crystalline form gradually starts to precipitate out of the reaction mixture, which gradually increases over time. After completion of the reaction, the mixture was externally cooled in an ice bath with stirring to 10 ° C and the precipitated product was filtered off, washed on the filter with light gasoline, sodium carbonate solution with addition of dithionite and water. If necessary, further purification is performed. The product yield is 107 parts, which corresponds to ca 65% of theory.

Příklad 2Example 2

Stejného výsledku se dosáhne s použitím hexanu, n-heptanu a cyklohexanu. Získaná látka má po vysušení teplotu tání 124 °C, po rekrystalizaci 128,5 až 130 °C. Při syntéze lze provést záměnu pořadí přidávání prvých tří složek bez vlivu na kvalitu a výtěžek produktu .The same result is obtained using hexane, n-heptane and cyclohexane. Mp 124 ° C, recrystallization 128.5-130 ° C. In the synthesis, the order of addition of the first three components can be changed without affecting the quality and yield of the product.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for the preparation of 2,5-bis- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) hydroquinone of formula I by alkylation of hydroquinone with dlisobutylene under sulfuric acid catalysis, characterized in that the alkylation is carried out at a temperature of 40 to 55 ° C in a mixture of methanol and aliphatic hydrocarbons having a carbon number of C5 to _C5 , preferably of gasoline, of a weight ratio of 1: 2 to 1: 6 relative to each other.