[发明专利]一种以硅胶为催化剂制备2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的方法

说明书

本发明涉及一种以硅胶为催化剂制备2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）制备硅胶：以硅胶为载体，将7‑12份二氧化硅放入至19‑24份对甲苯磺酸的水溶液中进行混合搅拌、干燥，即可制得；2）制备2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚粗产物：加入48‑53份对甲酚并搅拌，向混合物中以5‑9min^‑1的空速通入异丁烯，制得2，6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚粗产物；3）2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚粗产物提纯：将2，6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚粗产物经精馏、重结晶，干燥后，制得2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚；本发明采用负载磺酸的硅胶为催化剂，制得的烷化液不用中和水洗，不产生废水，且催化剂对设备无腐蚀，可重复使用，产品收率高，解决了现有技术的污水及催化剂损失的问题。

技术领域

本发明涉及一种以硅胶为催化剂制备2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的方法，属有机化学合成技术领域。

背景技术

2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(以下称BHT)是一种常见的酚类抗氧剂，广泛用于食品加工、饲料添加剂、石油制品、塑料橡胶等行业，是一种多用途、不着色、用量最大的酚类抗氧剂。

自动氧化会引起食品和饲料的酸败腐化、石油产品的变质以及塑料橡胶的老化。BHT作为抗氧剂能够与自动氧化中的链增长自由基反应，消灭自由基，从而使链式反应中断，抑制或延缓塑料橡胶的氧化降解，防止油品的酸值或粘度上升，延迟食品饲料的酸败。

目前国内外大多采用异丁烯与对甲酚在催化剂作用下反应生产抗氧剂BHT的生产工艺，其催化剂经历了液体浓硫酸、固体磺酸的演变。张跃臻等人在申请号：98114275.3，专利名称为“加压制备2,6-二叔丁基对甲酚方法”的专利中介绍了使用芳磺酸或硫酸为烷基化催化剂制备BHT的方法。其BHT的转化率≥93.5%，但此法制备的烷基化液需经碳酸钠或氢氧化钠中和水洗，以去除粗产品中的催化剂，会产生大量含酚废水，且催化剂对设备腐蚀严重，需配备耐腐蚀设备和废水处理设施，生产成本较高。

陈青松等在申请号：00110191.9，专利名称为“制备2,6-二叔丁基对甲酚的新工艺”的专利中阐述了用离子交换树脂催化对甲酚和异丁烯反应制备BHT的方法。烷化液送入精馏塔精制后，再经两次重结晶后干燥得BHT成品，此法虽然可以省去中和水洗过程，减少设备的腐蚀和对环境的污染，但是催化剂在反应过程中会因机械碰撞而磨损，并且存在接触反应液后树脂被反应液胀破的情况，从而影响反应收率。近几年，分子筛、离子液体、固体超强酸催化剂的研究也有很多报道，但均对单叔丁基对甲酚有较好的选择性，而对BHT的选择性很低，因此，现有技术无法同时实现选择性好、收率高、成本低、对环境污染较小的生产工艺。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种以硅胶为催化剂制备2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种以硅胶为催化剂制备2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚的方法，其特征在于，包括以下步骤，

1）制备硅胶：以硅胶为载体，将7-12份二氧化硅放入至19-24份对甲苯磺酸的水溶液中，并使混合物在20℃下进行混合搅拌、干燥，即可制得；

2）制备2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚粗产物：向经过步骤1）反应后的混合物中加入48-53份对甲酚并搅拌，向混合物中以5-9min^-1的空速通入异丁烯，并使混合物在60-120 ℃条件下反应4-10小时，制得2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚粗产物；

3）2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚粗产物提纯：将经过步骤2）制得的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚粗产物经精馏、重结晶，干燥后，制得2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）中异丁烯与对甲酚的摩尔比为1-1:5。