本發(fā)明涉及一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,屬于化工。
背景技術:
1、2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚,化學式c25h35n3o,cas號為23328-53-2,又稱紫外線吸收劑uv-571,為苯并三氮唑類紫外線吸收劑中的一種,穩(wěn)定性好、毒性低,其在許多溶劑、單體、中間體中有較高的溶解度,在水基黏合劑中易乳化,與大量基料如pc、pvc有很高的相容性,即使在高溫下也具有低揮發(fā)性,故能有效保護基材不變黃;其也可以與其他添加劑如酚類抗氧劑、協(xié)同劑、受阻胺光穩(wěn)定劑等混合后使用。
2、目前大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)主要由含有硝基的偶氮化合物還原制得產(chǎn)2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚產(chǎn)品,還原方法有一步還原法和兩步還原法,如鋅粉還原法、水合肼還原法、硫化物還原法、催化氫化法等,由于還原閉環(huán)過程使用的溶劑和催化劑的不同,得到的產(chǎn)品質量、收率、成本各有千秋,對環(huán)境造成不同程度的污染。
技術實現(xiàn)思路
1、至少針對上述現(xiàn)有技術存在的一個問題,本發(fā)明提供一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,包括以下步驟:
3、s1、2-硝基重氮苯基鹽酸鹽制備:將2-硝基苯胺、鹽酸加入重氮化反應釜,冷卻攪拌至0~5℃后,再滴加亞硝酸鈉水溶液,后保溫反應30~40min,再補充添加2-硝基苯胺,繼續(xù)保溫15~25min,后過濾,所得濾液即為2-硝基重氮苯基鹽酸鹽溶液;鹽酸的質量分數(shù)為25~30%,亞硝酸鈉水溶液的質量分數(shù)為30~40%;
4、s2、2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯制備:將4-正十二烷基對甲酚、乙醇加入偶合反應釜中,攪拌溶解,冷卻攪拌至0~5℃后,調節(jié)ph為8~8.5,保持0~5℃,加入上述步驟s1得到的2-硝基重氮苯基鹽酸鹽溶液,并反應3~4h,抽濾去除液體,洗滌,干燥,得到2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯;
5、s3、2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚制備:將步驟s2得到的2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯、有機堿、亞硫酸鹽、60~75%的乙醇水溶液加入到反應釜中,攪拌溶解,加熱形成回流,再加入具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂,保持回流并反應60~90min,后降至室溫,抽濾去除固體,再加入純水,攪拌混勻后,靜置,去除水相,所述油相即為2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚。
6、優(yōu)選地,步驟s1中,所述2-硝基苯胺、鹽酸、亞硝酸鈉的摩爾比為1:2~2.5:1.1~1.3。
7、優(yōu)選地,步驟s1中,補充添加2-硝基苯胺的量為2-硝基苯胺與亞硝酸鈉的摩爾之差的95~100%。
8、優(yōu)選地,步驟s2中,將4-正十二烷基對甲酚的添加摩爾量等于步驟s1中亞硝酸鈉的摩爾。
9、優(yōu)選地,步驟s2中,4-正十二烷基對甲酚摩爾量與乙醇的體積之比為1mol:1.5~2l。
10、優(yōu)選地,步驟s2中的ph通過氨水或氫氧化鈉水溶液進行調節(jié)。
11、優(yōu)選地,步驟s3中2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯、有機堿、亞硫酸鹽的摩爾比為1:0.8~1.2:3~8。
12、優(yōu)選地,步驟s3中60~75%的乙醇水溶液的添加量為亞硫酸鹽質量的3~5倍。
13、優(yōu)選地,步驟s3中具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂的添加量為2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯質量的30~40%。
14、優(yōu)選地,步驟s3中的有機堿為喹啉或吡啶的一種。
15、優(yōu)選地,步驟s3中的亞硫酸鹽為連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉中的一種。
16、優(yōu)選地,步驟s3中具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂通過以下方法制備:
17、(1)先將磺酸樹脂浸泡在純水中充分溶脹,取出洗滌后真空干燥,再在惰性氛圍下250~350℃煅燒2~3h,煅燒后的磺酸樹脂浸泡在10~15%的鹽酸中,得到混合物;
18、(2)將還原性金屬鹽溶于10~15%的鹽酸中,得到還原性金屬鹽溶液;
19、(3)將步驟(2)的還原性金屬鹽溶液加入到步驟(1)的混合物中,后在50~60℃下加熱攪拌4~6h,后抽濾,洗滌,真空干燥,再在惰性氛圍下250~350℃煅燒1~2h,得到具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂。
20、優(yōu)選地,步驟(1)中磺酸樹脂與10~15%的鹽酸的質量為1:2~3。
21、優(yōu)選地,步驟(2)中,10~15%的鹽酸的質量為步驟(1)10~15%的鹽酸的質量的50%,還原性金屬鹽溶液的濃度為1~2mol。
22、優(yōu)選地,還原性金屬鹽為氯化亞鐵、氯化亞錫中的一種或多種。
23、優(yōu)選地,磺酸樹脂為amberlyst36、amberlyst35、amberlyst15等的一種。
24、本發(fā)明的有益效果:
25、1、本發(fā)明2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的制備方法以2-硝基苯胺,2-硝基苯胺與亞硝酸鈉經(jīng)重氮化反應生成重氮鹽,該重氮化反應無需在強酸介質下進行,減少三廢排放,成本低;2、本發(fā)明的制備方法中采用2-硝基重氮苯基鹽酸鹽與4-正十二烷基對甲酚偶合反應后再進行還原閉環(huán),反應選擇性高,減少副產(chǎn)物;3、本發(fā)明的制備方法中的還原閉環(huán)反應,采用具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂作為催化劑,減少雜質的生成,催化劑過濾即可除去,后通過純水和乙醇萃取去除雜質,處理方式簡單,提高了產(chǎn)品純度高,也具有較高的產(chǎn)品收率;另外,本發(fā)明的制備方法中采用的催化劑、乙醇溶劑等,對環(huán)境無污染。
1.一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s1中,所述2-硝基苯胺、鹽酸、亞硝酸鈉的摩爾比為1:2~2.5:1.1~1.3;補充添加2-硝基苯胺的量為2-硝基苯胺與亞硝酸鈉的摩爾之差的95~100%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s2中,所述4-正十二烷基對甲酚的添加摩爾量等于步驟s1中亞硝酸鈉的摩爾;4-正十二烷基對甲酚摩爾量與乙醇的體積之比為1mol:1.5~2l。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s3中,所述2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯、有機堿、亞硫酸鹽的摩爾比為1:0.8~1.2:3~8。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s3中,所述具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂的添加量為2-硝基-2羥基-3-十二烷基-5甲基偶氮苯質量的30~40%。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s3中,所述有機堿為喹啉或吡啶的一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,所述亞硫酸鹽為連二亞硫酸鈉、亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉中的一種。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟s3中,所述具有還原性金屬離子改性的磺酸樹脂通過以下方法制備:
9.根據(jù)權利要求8所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,步驟(1)中,所述磺酸樹脂與10~15%的鹽酸的質量為1:2~3;步驟(2)中,10~15%的鹽酸的質量為步驟(1)10~15%的鹽酸的質量的50%,還原性金屬鹽溶液的濃度為1~2mol。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種2-(2h-苯并三氮唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚的合成方法,其特征在于,所述磺酸樹脂為amberlyst36、amberlyst35或amberlyst15的一種;所述還原性金屬鹽為氯化亞鐵、氯化亞錫中的一種或多種。