[发明专利]对烷基邻苯二酚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对烷基邻苯二酚的制备方法。

背景技术

对叔丁基邻苯二酚(简称4-TBC)为白色或浅黄色晶体，主要用作高分子工业的高效阻聚剂，可应用于苯乙烯、丁二烯、氯丁二烯及丙烯酸及其酯类等单体的蒸馏与储运过程。在60℃时，其阻聚效果比对苯二酚高25倍。也可用作油类、橡胶、尼龙等聚合物及润滑油和其它油类的抗氧剂，还可用作土壤、农药及各种有机化合物的稳定剂。

目前，合成4-TBC的主要方法为邻苯二酚在液体强酸催化作用下，与叔丁醇或异丁烯等烷基化剂反应，经分层、中和、水洗、分水、干燥、精馏得到产品。现有工艺收率低、副产物多，废水排放量大、原料损失多，成本较高，环境污染严重。

CN1303843A报导了以邻苯二酚为原料、异丁烯或甲基叔丁基醚为烷基化剂，采用对甲苯磺酸或阳离子树脂作催化剂合成4-TBC的方法。此方法选择性较差，副产物3-TBC，3，5-DTBC较多，产品质量和收率差。

CN101012155A报导了采用以浓硫酸与对甲苯磺酸的复合物为催化剂，邻苯二酚与异丁烯为原料的合成工艺，该工艺省去中和、水洗与分离处理，直接精馏得到产品，但带酸高温蒸馏对设备腐蚀很大。

CN1117625C报导了以沸石为催化剂，邻苯二酚与烷基化剂反应合成4-TBC的方法，其中沸石催化剂有Y型沸石、β型沸石，丝光沸石和HZSM-5沸石，烷基化剂有叔丁醇、异丁烯或甲基叔丁基醚。

CN1445204A报导了以甲基叔丁基醚为烷基化剂的芳香烃叔丁基化的反应方法，反应中以磷酸、硫酸、对甲苯磺酸、固体阳离子交换树脂或固体阳离子交换树脂加无机酸的混合物为催化剂，甲基叔丁基醚为烷基化剂，反应的芳香烃可以有烷基取代苯，苯酚，烷基取代苯酚及苯二酚。

杂多酸是一种固体超强酸，具有很高的催化活性，稳定性好，对环境无污染，是一类绿色催化剂。负载型杂多酸具有独特的酸性、“假液相”行为等优点，在催化研究领域中受到研究者们的广泛重视。

“Alkylation of dihydroxybenzenes and anisole with methyl-tert-butyl ether (MTBE)over solid acid catalyst(Green Chemistry，2001，3，92-99)采用蒙脱土负载磷钨酸为催化剂，负载量为20质量％，用于间苯二酚和MTBE的烷基化反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种对烷基邻苯二酚的制备方法，该法使用负载杂多酸的催化剂，可提高对烷基邻苯二酚的产率，减少环境污染。

本发明提供的对烷基邻苯二酚的制备方法，包括将邻苯二酚与烷基化剂在负载型杂多酸催化剂存在下进行烷基化反应，所述的负载型杂多酸催化剂包括20～70质量％的杂多酸和30～80质量％的载体，所述的载体选自二氧化硅、活性炭或HZSM-5沸石，所述的烷基化剂为C₄～C₆的烯烃或C₅～C₈的醚。

本发明选用特定的载体负载杂多酸制成催化剂，使邻苯二酚与烷基化剂反应生成对烷基邻苯二酚。催化剂活性高，选择性好，副产物很少，产品质量好、收率高，可直接精馏得到对位烷基化产品，省去了中和、水洗、分液、干燥等处理步骤，工艺简单且不腐蚀设备，降低成本，易于实现工业化生产。精馏回收的邻苯二酚可重新利用，负载型杂多酸催化剂也可回收、再生使用。

具体实施方式

本发明以特定的载体负载杂多酸制成催化剂，以邻苯二酚为原料，使用烷基化剂进行反应，合成对烷基邻苯二酚产品，催化剂活性高，选择性好。

本发明以二氧化硅、活性炭或HZSM-5沸石为载体制备催化剂，当载体为二氧化硅或活性炭时，催化剂优选包括35～65质量％的杂多酸和35～65质量％的载体。当载体为HZSM-5沸石时，催化剂优选包括20～40质量％的杂多酸和60～80质量％的载体。

所述的杂多酸为包括P、Si、Fe、Co在内的杂原子与包括W、Mo、V在内的多原子通过氧原子桥连配位所构成的含氧多酸，杂多酸优选磷钨酸，磷钼酸、硅钨酸或硅钼酸。