專利名稱：α，α′-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)過(guò)氧化物的合成工藝，尤其涉及一種雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯的 制備工藝。
技術(shù)背景a,a'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯(簡(jiǎn)稱BIPB或雙BP)是一種替代過(guò)氧化二異丙苯(簡(jiǎn) 稱DCP)的新型高效無(wú)污染交聯(lián)劑，主要用作聚乙烯、不飽和樹(shù)脂、硅橡膠、丁腈橡膠、乙 丙橡膠和聚氨酯的交聯(lián)劑，特別適合于室內(nèi)制品及兒童玩具、食品用具等要求較高的場(chǎng)合， 改善了通用交聯(lián)劑DCP的臭味，是一種用途廣泛的優(yōu)良交聯(lián)劑。BIPB產(chǎn)品主要由間位和對(duì) 位異構(gòu)體的混合物組成，為白色粉末，分子量338.49，理論活性氧9.45%，活化能36.1千卡/ 摩爾，半衰期10小時(shí)/120'C，熔點(diǎn)45 50。C。BIPB作為一種叔丁基過(guò)氧化物，在現(xiàn)有技術(shù)中通常是由叔丁基過(guò)氧化氫(簡(jiǎn)稱TBHP) 與醇反應(yīng)制備得到，該反應(yīng)主要是以強(qiáng)酸作為催化劑，如硫酸、高氯酸等(參見(jiàn)"陳炳志等《過(guò)氧叔丁醇和二叔丁基過(guò)氧化物合成方法的改進(jìn)》，《化學(xué)試劑》2000年第22巻第6期， 第368頁(yè)"；"丁向東《交聯(lián)劑雙BP的合成研究》，《安徽化工》2006年第6期，第30頁(yè)")。 現(xiàn)有的制備方法一般要使用大量的液體強(qiáng)酸以促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)完畢后無(wú)機(jī)酸未消耗掉， 還需要對(duì)剩余酸液進(jìn)行處理，而目前常用的處理辦法是中和；從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度講，通過(guò)中 和進(jìn)行處理都是一種難以被接受和推廣的方法，操作過(guò)程也比較麻煩。雜多酸替代液體強(qiáng)酸作為催化劑，具有易于分離、可循環(huán)使用、對(duì)環(huán)境無(wú)影響、且對(duì)設(shè) 備無(wú)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，目前，雜多酸在有機(jī)合成領(lǐng)域，特別是在催化酯化反應(yīng)方面已得到應(yīng)用。 近年來(lái)也有用雜多酸催化合成有機(jī)過(guò)氧化物的報(bào)道，包括TBHP與叔丁醇的反應(yīng)(參見(jiàn)M.K. Faraj， US 5288919,1994, Preparation of dialkyl peroxides)、 TBHP與a， a-二甲基節(jié)醇的反應(yīng)等(A.Tarlani， Catalytic condensation process for the preparation of organic peroxides from tert-butyl hydroperoxide and benzylic alcohols, Applied Catalysis A: General, 315 (2006) 150~152)，但尚未 見(jiàn)到有應(yīng)用雜多酸催化合成環(huán)保型交聯(lián)劑BIPB的相關(guān)報(bào)道。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、 成本低、安全性好、且能有效降低環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕性的a，a'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯 的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種a,a'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯的 制備方法，包括以下步驟將質(zhì)量比為0.8 1.9的叔丁基過(guò)氧化氫水合物與oc,cc'-二羥基-對(duì)二 異丙苯(簡(jiǎn)稱DC)置于有機(jī)溶劑中，添加雜多酸作催化劑，攪拌均勻進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)15 25 h后過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓脫除所述有機(jī)溶劑后，殘液冷卻至30'C以下凝固，得到產(chǎn)物CMz'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯。上述的制備方法中，所述催化劑優(yōu)選為Dawson型結(jié)構(gòu)含結(jié)晶水的磷錫雜多酸，其分子 式為H6P2W18062*nH20， n的取值為8 15。所述催化劑與a,a'-二羥基-對(duì)二異丙苯的質(zhì)量比 可以為1:10 10:1，優(yōu)選為1:5 1:1。上述的制備方法中，所述叔丁基過(guò)氧化氫水合物與a，a'-二羥基-對(duì)二異丙苯的質(zhì)量比優(yōu)選 為1.1 1.4。上述的制備方法中，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為過(guò)氧化二叔丁基(簡(jiǎn)稱DTBP)、環(huán)己烷或二氯 甲垸，該有機(jī)溶劑的用量?jī)?yōu)選為所述a,a，-二羥基-對(duì)二異丙苯質(zhì)量的5~10倍。上述的制備方法中，所述反應(yīng)的溫度建議控制在0'C 50'C，優(yōu)選控制在15'C 35。C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于以雜多酸替代常用的硫酸作為a,a'-雙(叔丁過(guò)氧 基)二異丙苯制備反應(yīng)中的催化劑，并對(duì)制備過(guò)程中的工藝參數(shù)做了優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)而快速、 簡(jiǎn)便地合成出目標(biāo)產(chǎn)物a,a'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯。本發(fā)明的制備方法使制備反應(yīng)能在 常溫下進(jìn)行，大大降低了能耗，提高了過(guò)氧化物的安全性；由于使用了一種新的雜多酸催化 劑，不僅簡(jiǎn)化了現(xiàn)有工藝的操作過(guò)程，而且大大減輕了對(duì)環(huán)境的污染，避免了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的 腐蝕，大大降低了現(xiàn)有工藝的生產(chǎn)成本，是一種能夠有效制得a,a'-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙 苯的清潔生產(chǎn)工藝。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l向250mL三口燒瓶中依次加入環(huán)己烷150g、催化劑4.5g、 TBHP80。/c水合物(市售)21.2g 和DC19.5g，混合后的物料于30。C溫度下攪拌反應(yīng)20h，然后抽濾，濾液在50'C 60'C條件 下減壓蒸餾，至無(wú)溶劑餾出；蒸餾后的殘液冷卻至25'C以下，即得到20.8g的固體產(chǎn)物BIPB， 收率為60.8% (以DC計(jì))，含量達(dá)到98.5% (采用高效液相色譜分析法測(cè)定，即HPLC測(cè)定)。實(shí)施例2向250mL三口燒瓶中依次加入二氯甲烷100g、催化劑18.5g、 TBHP80。/。水合物26.5g和 DC19.5g，混合后的物料于45'C溫度下攪拌反應(yīng)16h，然后抽濾，濾液在50'C 55'C條件下減壓蒸餾，至無(wú)溶劑餾出；蒸餾后的殘液冷卻至25'C以下，即得到17.58的固體產(chǎn)物80>8， 收率為50.8% (以DC計(jì))，含量達(dá)到98.2% (HPLC分析測(cè)定)。實(shí)施例3向250mL三口燒瓶中依次加入過(guò)氧化二叔丁基150g、催化劑9.8g、TBHP80。/。水合物21.5g 和DC19.5g，混合后的物料于45'C溫度下攪拌反應(yīng)20h,然后抽濾，濾液在55'C 60'C條件 下減壓蒸餾，至無(wú)溶劑餾出；蒸餾殘液冷卻至25'C以下，即得到18.38的固體產(chǎn)物81 8,收 率為54.0% (以DC計(jì))，含量達(dá)到99.1% (HPLC分析測(cè)定)。實(shí)施例4向100L搪玻璃反應(yīng)釜中依次加入環(huán)己垸55kg、催化劑7.2kg、 TBHP80。/。水合物8.4kg和 DC7.8kg，混合后的物料于30'C溫度下攪拌反應(yīng)25h,然后抽濾，濾液在50'C 60'C條件下 減壓蒸餾，至無(wú)溶劑鎦出；蒸餾殘液冷卻至25'C以下，即得到9.1kg的固體產(chǎn)物BIPB，收率 為65.7°/。(以DC計(jì))，含量達(dá)到98.9% (HPLC分析測(cè)定)。以上各實(shí)施例所用到的催化劑為自制得到的Dawson型結(jié)構(gòu)含結(jié)晶水的磷鉤雜多酸，其 分子式為H6P2W18062*nH20 (n的取值為8 15)，該催化劑的制備方法參考"李水根等-《Dawson結(jié)構(gòu)磷鎢雜多酸催化合成四氫呋喃》，《中國(guó)鎢業(yè)》2007年第22巻第4期，第36頁(yè)"。
權(quán)利要求
1、一種α，α’-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯的制備方法，包括以下步驟將質(zhì)量比為0.8～1.9的叔丁基過(guò)氧化氫水合物與α，α’-二羥基-對(duì)二異丙苯置于有機(jī)溶劑中，添加雜多酸作催化劑，攪拌均勻進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)15～25h后過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓脫除所述有機(jī)溶劑后，殘液冷卻至30℃以下凝固，得到產(chǎn)物α，α’-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述催化劑為Dawson型結(jié)構(gòu)含結(jié)晶 水的磷鎢雜多酸，其分子式為H6P2W18062，nH20， n的取值為8 15。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述催化劑與a,oc'-二羥基-對(duì)二異丙 苯的質(zhì)量比為1:10 10:1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述催化劑與a，a'-二羥基-對(duì)二異丙 苯的質(zhì)量比為1:5 1:1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述叔丁基過(guò)氧化氫水合物與a，oc'-二羥基-對(duì)二異丙苯的質(zhì)量比為U L4。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為過(guò)氧化二 叔丁基、環(huán)己烷或二氯甲烷，該有機(jī)溶劑的用量為所述a，a'-二羥基-對(duì)二異丙苯質(zhì)量的5~10 倍。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的溫度控制在0 。C 50。C。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述反應(yīng)的溫度控制在15'C 35'C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種α，α′-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯的制備方法，包括以下步驟將質(zhì)量比為0.8～1.9的叔丁基過(guò)氧化氫水合物與α，α′-二羥基-對(duì)二異丙苯置于有機(jī)溶劑中，添加雜多酸作催化劑，室溫下攪拌均勻進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)15～25h后過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓脫除所述有機(jī)溶劑后，殘液冷卻至30℃以下凝固，得到產(chǎn)物α，α′-雙(叔丁過(guò)氧基)二異丙苯。本發(fā)明的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，安全性好，且能有效降低環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕性。
文檔編號(hào)C08K5/00GK101544587SQ20091004326
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者單文偉, 李玉新 申請(qǐng)人:湖南以翔化工有限公司