二亚磷酸二(2,6-二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯的合成.pdf

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1、北京石油化工学院学报第18卷第4期Vol_l8NO．4JournalofBeijingInstituteof2010年12月Dee．2010Petro—chemicalTechnology二亚磷酸二(2，6一二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯的合成张丽芳陈赤阳(北京石油化工学院化学工程系，北京102617)摘要以亚磷酸三乙酯、季戊四醇和2，6一二叔丁基对甲酚为原料合成了抗氧剂二亚磷酸二(2，6一二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯。探讨了物料配比、催化剂的种类及用量、反应时间等反应条件对产率的影响，并通过正交试验法确定了最佳工艺条件。实验结果表明：催化剂为无水碳酸钾，其用量为0．6g；物料配比((季戊四醇)：(

2、亚磷酸三乙酯)：(2，6一二叔丁基苯酚))为1．0：2．12：2．04；反应I温度为13o～140℃，反应l时间为2h，反应Ⅱ温度为170～180℃，反应II时间为4h。在最佳工艺条件下所制得的产品为白色粉末状固体，熔点为67～69℃，产率为87左右。此外，通过元素分析、红外光谱分析对产品进行了物性和结构表征。关键词亚磷酸酯；抗氧剂；热稳定剂；二亚磷酸二(2，6一二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯中图法分类号TQ3l4．24亚磷酸酯类化合物是聚烯烃加工用辅助抗遍关注l2。。氧剂的主要品种，其热稳定性高，抗氧效果好，亚磷酸酯类化合物是一种亚磷酸酯类抗氧不污染，不着色且毒性小，广泛应用于聚烯烃、剂和热稳定

3、剂。它是一种预防型抗氧剂，其中高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)、聚酯、聚酰胺、聚的亚磷酸酯部分是过氧化物分解剂，它能把过氯乙烯(PVC)等各种聚合物中。它们与受阻氧化物还原成稳定的非自由基产物，抑制其自酚主抗氧剂配合使用，能够有效地提高聚烯烃催化作用，从而达到抗氧化的效果。笔者以亚的加工稳定性、耐热稳定性、色泽改良性和耐候磷酸三乙酯、季戊四醇和2，6～二叔丁基对甲酚性，并能与受阻胺光稳定剂配伍显示出良好的为原料，无水碳酸钾为催化剂合成了二亚磷酸协同稳定效果[1。因此，20世纪8O年代以后，二(2，6一二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯。该工艺国内外对亚磷酸酯类抗氧剂开发研究引起了普简单，产品不变色，稳定

4、性好，合成反应为：＼／C／＼C(CH3)。＼／H3CO—PCP一H。+6CHOH／＼／收稿日期：20100706第4期张丽芳等．二亚磷酸二(2，6一二叔丁基对甲酚)季戊四醇酯的合成7实验中，以6．8g季戊四醇、22．48g的亚1实验磷酸三乙酯、17．6g2，6一二叔丁基对甲酚为反1．1实验仪器及主要试剂应原料，选用NaOH、KOH、K：CO。以及有机FlashEA112series元素分析仪：美国Ther—锡作为催化剂，用量均为0．6g，升温至130～moElectron公司生产；VERCTOR22红外光谱140℃，搅拌反应3h，缓慢升温到170～仪：德国BQRUKER公司生产；X一4数字显微

5、180℃，在此温度下再反应4h，考查它们对反熔点测定仪：北京泰克仪器有限公司生产。应的影响，结果见表1。亚磷酸三乙酯：化学纯，南开大学精细化学表1催化剂的选择实验厂；季戊四醇：化学纯，北京金龙化学试剂有限公司；2，6一对叔丁基对甲酚：化学纯，上海试剂一厂；氢氧化钾：分析纯，北京化工厂；碳酸从反应机理来看，由于该反应的空间位阻钾：分析纯，北京化工厂；高氯酸：分析纯，天津较大，因此用体积较大的有机锡作催化剂反应市新亚化工厂；浓硫酸：分析纯，北京化学试剂不易进行到底；氢氧化钾的碱性太强，氢氧根离研究所；浓硝酸：化学纯，北京化工厂；钼酸铵：子可能与对叔丁基酚的氢结合，而使对叔丁基化学纯，中国化学试剂三

6、厂。酚生成醚；而碳酸钾碱性较弱且体积小，因此可1．2实验步骤以使反应进行到底。另外，从产品的产率、催化1．2．1二亚磷酸二(2，6-Z．叔丁基对甲酚)季剂的成本和与产品分离的难易程度来看，无水戊四醇酯碳酸钾是最佳的催化剂。在带有搅拌器、温度计、回流冷凝器的2．2催化剂用量对反应的影响250mL三口瓶中，按比例加入6．8g季戊四醇、在反应器中，加入6．8g季戊四醇、22．48g22．48g亚磷酸三乙酯、0．6g催化剂无水碳酸亚磷酸三乙酯、17．6g2，6-二叔丁基对甲酚及钾和17．6g2，6-二叔丁基对甲酚。升温至不同用量的催化剂无水K。CO。。升温至130～13O～140℃，搅拌质应3h，缓慢

7、升温到170～140℃，搅拌反应3h，缓慢升温到170～180℃，在此温度下再反应4h，趁热加甲醇，冷180℃，在此温度下再反应4h，考查催化剂用却搅拌得到产品27．6g，产品外观为白色固体，量对反应的影响，结果见表2。用X一4数字显微熔点测定仪测定产品的熔点为表2催化剂用量的选择45～46℃。催化剂用量／g0．20．40．60．81．01．2．2产品磷含量分析产率／73．374．684．985．