[发明专利]一种用于制备特丁基对苯二酚的混合金属催化剂以及特丁基对苯二酚的制备方法有效
申请号: | 201910211205.7 | 申请日: | 2019-03-20 |
公开(公告)号: | CN109865521B | 公开(公告)日: | 2020-04-28 |
发明(设计)人: | 黄崇品;王新承;邱果;李英霞;朱吉钦 | 申请(专利权)人: | 北京化工大学 |
主分类号: | B01J27/122 | 分类号: | B01J27/122;B01J27/138;B01J27/132;C07C39/08;C07C37/00;C07C50/04;C07C46/08 |
代理公司: | 北京中慧创科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11721 | 代理人: | 由元 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 制备 丁基 苯二酚 混合 金属催化剂 以及 方法 | ||
本发明涉及一种用于制备特丁基对苯二酚的混合金属催化剂以及特丁基对苯二酚的制备方法,本发明的一种用于特丁基对苯二酚的混合金属催化剂,包括主催化剂和助催化剂,其中,所述主催化剂包括CuCl、CuBr、AgCl、AgBr、AgI、FeCl3、MgCl2、CrCl3、ZnCl2或CdCl2中的一种或几种;所述助催化剂包括NaCl、KCl、LiCl或CaCl2中的任意一种或者几种的组合。本发明进一步还提供一种利用该催化剂制备特丁基对苯二酚的方法,以叔丁基苯酚为原料,极大的降低原料成本,并且反应过程中的催化剂均可以回收循环使用,通过控制氧化条件,使得整个体系中特丁基对苯二酚的反应收率和选择性均大幅提升,本发明制备方法中所述特丁基对苯二酚粗产物的含量高达60‑90%,反应选择性达60‑80%。
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,尤其涉及一种特丁基对苯二酚的制备方法。
背景技术
特丁基对苯二酚(TBHQ),又称叔丁基对苯二酚,是一种精细化工产品,常用于食品和食用油的抗氧化剂,对大多数油脂,脂肪均有防止酸败变质的作用,用于延长油脂及含油食品的存储期。由于其抗氧化和抑菌作用,也作为添加剂应用于医药和饲料行业。伴随我国经济的快速发展,中国正在成为全球2-特丁基对苯二酚的消费大国,年消费量已超1000吨,其中大部分需从国外进口,2-特丁基对苯二酚正成为一个颇具发展前途的精细化工产品。然而,由于TBHQ的生产成本一直居于高位,在一定程度上限制了该产品在其它领域的应用。此外,TBHQ对动物饲料也有明显的抗氧化效果,但由于成本等因素市场并未全面打开。
目前,现有技术中公开的TBHQ的制备方法,主要原材料为对苯二酚、叔丁醇和磷酸,将对苯二酚和叔丁醇置于溶剂中,在酸催化下进行反应,再将所得产物进行多次分离和重结晶,通过提纯方式得到特丁基对苯二酚。
GB761613公开了一种在甲苯类溶剂中用磷酸或硫酸为催化剂制备TBHQ的方法;WO9716402在水合金甲醇中用苯磺酸进行烷基化,虽然这些技术较为成熟,但生产成本过高,生产过程对环境污染大,面临较大的环保压力。
CN1583698A公开了TBHQ的制备方法,以对苯二酚和叔丁醇为原料在酸催化下脱水烷基化合成TBHQ,以及在水中利用少量亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和锌粉等还原剂和酸对TBHQ进行分离提纯,该方法收率低,粗产物中含TBHQ50%左右,副产物DTBHQ含量高。
JPS61106784A和JPS59196838A公开了以2-叔丁基苯酚为反应物,以腈、醇或酯为溶剂,以CuCl和CuBr为催化剂,制备叔丁基对苯醌的方法,但反应物浓度较低,仅为5-20g/l。
CN105294403B公开了一种特丁基对苯二酚的制备工艺,主要以对苯二酚和醋酸特丁酯为原料,在稀硫酸作用下进行反应,再将反应后的滤液硫酸进行回收循环利用,然而,由于其使用大量硫酸,所以仍然对环境造成严重的污染。
基于目前国内外对于特丁基对苯二酚的需求,以及现有相关合成技术的高成本、高污染,已经形成了需求与生产技术的矛盾,故,开发一种成本低、对环境染污小、合成效率和选择性较高的特丁基对苯二酚的制备方法,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于制备特丁基对苯二酚的混合金属催化剂。进一步地,本发明还提供一种特丁基对苯二酚的制备方法,其采用混合金属催化剂为主催化剂,以2-叔丁基苯酚为原料,并通过添加助剂,大大提高反应后底物中特丁基对苯二酚的浓度及反应过程的选择性,通过使用本发明的催化剂和制备方法,反应后底物中特丁基对苯二酚的浓度达到60-90%(重量百分比),反应过程中的选择性达到60-80%;进而,通过一步加氢制得了高收率特丁基对苯二酚。
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