[发明专利]混合型叔丁基苯酚的合成方法

说明书

技术领域

本发明属化工产品的制备，特别涉及一种混合型叔丁基苯酚的合成方法。

背景技术

1958年，kalla,A.J等人，U.S,Pat.No.2,831,898，发现了有机铝盐能选择性地将烷基引入苯酚羟基的邻位。不久，美国Ethyl,corp.公司推出了商品“HITEC4733”混合型叔丁基苯酚抗氧剂，其主要成分是2，6-二叔丁基苯酚。目前，在已公开的关于选择性合成2，6-二叔丁基苯酚的文献中大部分是使用酚铝盐作为邻位选择性催化剂的。例如：美国Ethyl,corp.的专利：U.S,Pat.No.3,185,737（1965,Jamee,Gedes等）；U.S,Pat.No.4,870,215和4,870,216（1989，stelen L等）；日本专利：三井石油化学工业株式会社；昭57-95428（1982，山内壮吉），凡善石油化学株式会社；昭61-50931（1986，高桥英二等），大日本ィソキ 化学工业株式会社；平3-153642（1991，高桥腾治等）；等等。用上述专利所述方法合成2，6-二叔丁基苯酚时，加异丁烯方法是：一次性将反应时所需量异丁烯以液体形式压入反应器里。其特点是：由于反应初期苯酚与异丁烯的反应速度快，放热量大而集中，来不及从反应体系中移走的热使反应物温度迅速上升的同时，反应压力在短时间内由0.1Mpa升高至2.5Mpa左右，结果是：反应过程体系的温度，压力波动大，反应必须在能耐较高压力的反应器里完成，使2，6-二叔丁基苯酚生产的设备投资、生产成本提高，同时反应压力越高危险性越大。

在式（1）表示的2，6-二叔丁基苯酚中，酚羟基的邻位（-2，-6）被空间位阻较大的供电子性的叔丁基占据后，酚羟基氧原子的电子密度得到加强，同时酚羟基受到叔丁基的屏蔽，提高了2，6-二叔丁基苯酚的抗氧活性。将混合型叔丁基苯酚添加于汽油、柴油、航空煤油等燃料油中以及诸如：透平机油，通用机床油等工业用润滑油中，显示出较好的低温抗氧化能力。常温下呈液态的混合型叔丁基苯酚能与多种润滑油添加剂配合形成用于润滑油调和中的复合型添加剂。2，6-二叔丁基苯酚是合成诸如：T1010，T1033，T1076，KY-7930,KY-BHT等高性能抗氧化剂的重要原料，这些高性能抗氧化剂广泛地用于橡胶、塑料等高分子材料中。

发明内容

本发明提供一种混合叔丁基苯酚的制备方法，包括的工艺过程是：以苯酚、异丁烯为原料，使用酚铝为催化剂，在烷基化温度下，连续地将异丁烯低压气体加入到反应混合物中，合成以2，6-二叔丁基苯酚为主要含量的混合型叔丁基苯酚的方法。在本发明的方法中，苯酚与异丁烯的烷基化反应是在低压密闭的反应器中完成的，较佳的反应压力是0.05-0.5MPa，较佳的反应温度是70-150℃。

用于本发明的催化剂是苯酚或苯酚及取代苯酚的复合酚铝盐。用于烷基化反应的催化剂即可以预制好之后再加入反应器中，也可以在烷基化反应釜中通过添加能够与苯酚反应生成酚铝的物质制备，例如将反应量的苯酚加入到烷基化反应器后，再加入诸如：金属铝、氢化铝以及三乙基铝、三异丁基铝等烷基铝，加热使其充分反应形成所期望的苯酚铝催化剂。酚铝盐与苯酚的摩尔以1：20-800为佳。

用于本发明的苯酚为工业级苯酚，苯酚含水量应低于0.03%。当苯酚含水量稍高于0.03%时，应适当加大苯酚铝的用量，或者对所需苯酚进行脱水。

用于本发明的异丁烯其重量百分含量大于99.5%。

在本发明中，苯酚与异丁烯的摩尔比以1：1.75-2.5为宜。如果低于1.75，混合型叔丁基苯酚中单异丁基产物增多，高于2.5时将产生较多的三叔丁基苯酚，二者都将导致混合型叔丁基苯酚可用性能下降。

在烷基化反应开始前，将反应用量的异丁烯压入到一异丁烯蒸发器中，预热到异丁烯蒸汽压力：0.6-1.0Mpa，在预设的反应温度下将异丁烯连续地补充到反应器中，直到充入的异丁烯达到预期的数量为止。

关于混合型叔丁基苯酚粗品中的酚铝催化剂的处理：在本发明中用稀无机酸水溶液于60-70℃进行水解的方法使其生成氢氧化铝或铝盐，尔后通过水洗，过滤等方法与反应产物分离。适用的酸有：盐酸、硫酸、磷酸等。酸浓度以2-10%，用量应略高于中和酚铝的理论用量。

按照本发明的方法制备的混合型叔丁基苯酚，2，6-二叔丁基苯酚的重量百分含量≥80%，苯酚及苯酚的一、二（不包括2.6-取代物）、三叔丁基苯酚的总含量≤20%。