2_4_二甲基_6_叔丁基苯酚的合成

抗氧化剂

第３７卷第６期２００７年１２月

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精细化工中间体

ＦＩＮＥＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥＳ

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Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．６Ｄｅｃ２００７

２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚的合成

王海洋，赵摘

巍，徐

林，王守凯

（中钢集团鞍山热能研究院，辽宁鞍山１１４００４）

要：以２，４－二甲基苯酚、异丁烯为原料，浓硫酸为催化剂进行烷基化反应制备２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚，并用气相色谱、核磁、质谱及红外等对产物进行结构表征。讨论了异丁烯通入量和反应时间、温度以及催化剂用量对反应收率的影响，同时进行了稳定性实验。目标产品纯度９９％，相对于２，４－二甲基苯酚收率达到９５％以上。关键词：２，４－二甲基苯酚；异丁烯；烷基化；２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚中图分类号：ＴＱ２４３．１＋２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９－９２１２（２００７）０６－００２６－０２

Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆ２，４－Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－６－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌ

ＷＡＮＧＨａｉ－ｙａｎｇ，ＺＨＡＯＷｅｉ，ＸＵＬｉｎ，ＷＡＮＧＳｈｏｕ－ｋａｉ

（ＳｉｎｏｓｔｅｅｌＧｒｏｕｐ，ＡｎｓｈａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｈｅｒｍｏ－ｅｎｅｒｇｙ，Ａｎｓｈａｎ１１４００４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：２，４－Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－６－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍ２，４－ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｌａｎｄｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅａｎｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ，ｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｕｍａｎｄｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｕｍ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｙｉｅｌｄｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｎｄａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈａｄｇｏｏｄｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｐｕｒｉｔｙｏｆｔａｒｇｅｔｐｒｏｄｕｃｔｗａｓ９９％ｗｉｔｈｙｉｅｌｄｕｐｔｏ９５％．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：２，４－ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｌ；ｉｓｏｂｕｔｙｌｅｎｅ；ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ；２，４－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－６－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌ１

前

言

核磁共振仪、日立２７０－３０红外光谱仪、ＨＰ６８０９／

基作用而使链反应终止的物质，是新型耐高温航空燃料抗氧化剂，丙烯酸阻聚剂，也常称作稳定剂，是多种高分子抗氧化剂的中间体，同时也是一种非常重要的医药中间体。国内外生产叔丁基酚的烷基化试剂主要有异丁烯［１，２］、叔丁醇［３］和甲基叔丁基醚［４］，催化剂主要有酸（硫酸和固体酸［５］等）和树脂［６］等。叔丁醇做试剂将产生大量废水，甲基叔丁基醚是异丁烯的下一步产品，从原子经济性和污染角度考虑，笔者选用价格便宜的浓硫酸做催化剂，异丁烯为烷基化试剂，在９０℃通入异丁烯，反应４ｈ，得到目标产品２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚，纯度达到９９％，相对于２，４－二甲基苯酚收率为９５％以上。

２２．１

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医药及中间体

２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚是一种能迅速与游离

５９７３气质联用仪。

试剂：２，４－二甲基苯酚（ＡＲ，９８％，ＧＣ分析）、浓硫酸（工业品，９５％）、异丁烯（工业品，９９％）。

２．２实验方法

在带有搅拌、导气管和回流冷凝器的１００ｍＬ四

口瓶中，氮气保护下加入２，４－二甲基苯酚３５ｇ（０．２７８ｍｏｌ），催化剂浓硫酸０．３２ｇ（３．２６ｍｍｏｌ），加热至９０℃左右，通入异丁烯进行烷基化反应，ＧＣ监控至原料消失，大约４ｈ。反应结束后，降至室温，水洗至中性，分层，干燥，有机层进行减压蒸馏，经ＧＣ分析，得到产品纯度大于９９％（均为面积归一化定标，下同），相对于２，４－二甲基苯酚收率为９５％以上。

２．３２．３．１

结构表征色谱条件

采用气相色谱分析，分析条件为：色谱柱：

实验步骤仪器与试剂

仪器：ＧＣ－１１２Ａ气相色谱、ＢｒｕｋｅｒＡＤＶＡＮＣＥ５００

ＡｌｐｈａＤＥＸＴＭ１２０（３０ｍ×０．２５ｕｍ×０．２５ｍｍ），柱温是１８０℃，检测器和进样器温度为２５０℃。载气为氮气，

作者简介：王海洋（１９８０－），男，辽宁葫芦岛人，硕士研究生，从事煤焦油深加工方向的研究。

（Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｉｙａｎｇｗａｎｇ２００８＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ）

收稿日期：２００７－１０－１９

抗氧化剂

第６期王海洋，等：２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚的合成２７

流速为１５ｍＬ／ｍｉｎ，分流进样。不大，考虑降低成本及设备利用率，选择反应时间为

２．３．２２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚红外谱图

图１、２是２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚的红外光谱图，从图中可以看出，３５００ｃｍ－１处的吸收峰是羟基上的氢的伸缩震动吸收峰。３０３０ｃｍ－１处的吸收峰是芳环上Ｃ－Ｈ伸缩震动吸收峰，１４９０、１６００、

４ｈ。催化剂在０．３２ｇ时，已经达到较大转化率。温度在９０℃达到９８．７４％。因为低温有利于异丁烯碳阳离子聚合，异丁烯的低聚物增多，反应速度较慢，当高温时，易发生多烷基化反应，主产物收率也降低。若异丁烯的流速过快，造成体系中异丁烯浓度过大，易于异丁烯发生聚合及酚的多烷基化反应，异丁烯流速过小，反应时间延长，能耗也相应增加，不利于生产，因此选择８０ｍＬ／ｍｉｎ的异丁烯流量为宜。

表１

因素水平表

１６３５ｃｍ－１是芳环骨架震动的三个吸收带，２８００￣３０００ｃｍ－１处的吸收带是甲基Ｃ－Ｈ的吸收震动，１４００ｃｍ－１及１３７０ｃｍ－１的叔丁基的Ｃ－Ｈ的变角震动，１２６０ｃｍ－１是叔丁基的骨架震动，同时与标准谱图对比，可确定此物质是２，４－二甲基－６－叔丁基苯酚。

Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｆａｃｔｏｒａｎｄｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｌｅｖｅｒ１２３

ｆａｃｔｏｒ

Ａ／ｈ２４６

Ｂ／ｇ０．１６０．３２０．４８

Ｃ／℃７０９０１１０

Ｄ／ｍＬ／ｍｉｎ

６０８０１００

表２Ｌ９（３４）正交实验表

Ｔａｂｌｅ２

Ｎｏ．

图

１

Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ

Ｂ１２３１２３１２３２８１．１８２９６．４３２９６．３９９３．９５９８．８１９８．７９４．８６

Ｃ１２３２３１３１２２８４．２３２９６．２１２９３．５７９４．７４９８．７４９７．８６４．００

Ｄ１２３３１２２３１２８１．８４２９６．２３２９５．９３９３．９５９８．７４９８ …… 此处隐藏：1227字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……