[发明专利]2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双官能度有机过氧化物引发剂的制备方法，更具体说是一种双官能度有机过氧化物2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷(企业代号SF-101)的制备方法，属于化合合成领域，

背景技术

2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷是一种重要的有机过氧化物，主要用作硅橡胶的硫化剂和聚丙烯的化学改性剂。

传统合成出双官能度有机过氧化物2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷采用过氧化反应和叔丁基化反应。过氧化反应是以2，5-二甲基-2，5-己二醇和双氧水为原料，在硫酸催化下，经过氧化反应合成出2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷；叔丁基化反应是2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷与叔丁醇完成。

上述过氧化反应过程中，2，5-二甲基-2，5-己二醇与酸反应，生成过渡态双正碳阳离子，然后该阳离子与双氧水氧化，生成2，5-二甲基-2，5双(过氧化氢)己烷。但是2，5-二甲基-2，5-己二醇的两个羟基不可能同时完成过氧化，所以溶液中必然有2，5-二甲基-2，5-己二醇残余物和单2，5-二甲基过氧化物的存在，无论是提高双氧水的浓度(有报道用70％的双氧水)或提高双氧水的酸度，都未能获得高纯度的2，5-二甲基-2，5双(过氧化氢)己烷或者提高收率的目的。

在叔丁基反应中，主反应为2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷，反应式如下：

主要副反应是不完全叔丁基化的产物2，5-二甲基-2，5-单(叔丁基过氧化)己烷，反应式如下：

由于叔丁基化反应不彻底，副产物多，影响产率的提高，特别是最终产品纯度较低，产品气味大，色度和透明度较差，在聚丙烯化学改性中使用受到一定的限制。

如国家知识产权局2006年3月15日公开的“双官能度引发剂2，5-MONO的合成方法”专利文献，该文献介绍了一种双官能度引发剂2，5-二甲基-2-过氧化羟基-5-过氧化叔丁基己烷(2，5-MONO)的合成方法，它使用88～98％的浓硫酸作为催化剂，用质量浓度为30～50％的双氧水和2，5-DIOL先在0℃～5℃反应，然后升温至25℃～30℃继续反应得到产物DIOOH；然后降温至0～6℃以下，向体系中加入叔丁醇，然后再向体系中滴加78％的浓硫酸，升温至45℃，室温下静置取得上层油状液体即为所要产物。上述合成方法安全性好、工序简单、有效提高了产品的收率。但是存在的问题是：在过氧化反应中，所采用的硫酸浓度均为88～98％，由于硫酸浓度过高，反应比较剧烈，必须控制比较低的反应温度和比较长的反应时间，因此副反应也相对较多，产品收率受到影响，产品的色度较深，在聚丙烯化学改性中使用受到一定的限制。另外，在过氧化反应和叔丁基化反应中没有对目标产物以外的废液没有综合利用的介绍，如果直接排放，不但对环境造成影响，同时浪费了生产原料。

发明内容

本发明的目的是提供一种过氧化反应和叔丁基化反应条件温和、产率较高的高纯度双官能度有机过氧化物2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷的工业合成方法。同时在过氧化反应和叔丁基化反应中对目标产物以外的废液进行了综合利用，不但有利于对环境保护，同时节约了生产原料。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方：一种2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷的制备方法，它包括过氧化反应和叔丁基化反应，

步骤一，过氧化反应，以2，5-二甲基-2，5-己二醇、双氧水和硫酸为原料，进行过氧化反应，反应结束后，抽滤得到以2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷固体物，抽滤余液主要成分为：43～45％质量百分含量的硫酸、0.88～0.91％的质量百分含量的2，5-二甲基-2，5-己二醇，3.33～3.50％质量百分含量的单过氧化物；

所述反应原料中2，5-二甲基-2，5-己二醇∶双氧水∶硫酸的摩尔比为1∶2～5∶2～5，所述双氧水的质量百分浓度27.5-70％；

步骤二，叔丁基化反应，以步骤一得到的2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷固体物为原料，加入叔丁醇和质量百分浓度为70-95％硫酸，控制反应温度在40-50℃，进行叔丁基化反应，固体消失后反应完成，静置后分为上层的有机相和下层的无机相，分离上层有机相为目的产物2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷；下层的无机相主要成分为：42-47％质量百分含量的硫酸、20-23％质量百分含量的叔丁醇和少量的单叔丁基过氧化物，