[发明专利]一种抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)的制备方法

说明书

本发明提供一种抗氧化剂412S季戊四醇四(3‑月桂基硫代丙酸酯)的制备方法，经正十二烷基硫醇(NDM)和丙烯酸甲酯(MA)反应制备正十二烷基硫代丙酸甲酯，再与季戊四醇酯交换反应得到抗氧化剂412S，两步反应均以三配位硼化物阳离子‑氯铝酸离子液体为催化剂，此制备方法适于氧化剂412S的规模化生产，并通过对溶剂的有效回收和循环实现成本节约，对废气等的集中处理实现整体反应过程的绿色环保。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及用作抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)的制备方法。

背景技术

抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)(简称抗氧化剂412S)是一种含多个硫原子的高分子量抗氧剂，其具有高效、低毒、无臭、无污染、不易挥发、不变色、耐热、耐老化等性的，适用于PP、PE、ABS或聚合物纤维等材料，为高聚物在加工、使用过程中提供优异的保护作用，以有效地保持高聚物的性能和延缓制品使用寿命。作为一种辅助抗氧剂，抗氧化剂412S不和其他助剂发生有害反应，不损坏材料固有的性质，良好的相容性、溶解性和乳化性。特别推荐应用于对高温和长效老化性能要求严格的用途。当抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)与受阻酚类主抗氧化剂配合使用时，相比传统的硫代醚类抗氧化剂如DLTP和DSTP，呈现出卓越的稳定性。随着环保问题日益突出，抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)具有生物降解性使其应用越来越广泛。

现有技术中季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)制备方法主要有：US509351A7和WO97/03954A1以1-十二烷基硫醇和丙烯酸甲酯为原料合成3-十二烷基硫代丙酸甲酯，再与季戊四醇酯交换得到季戊四醇四(3-正十二烷基硫代丙酸酯)，收率86％。类方法所用催化剂为单丁基氯化锡、单丁基氢氧化锡等有机锡类，对于环境及生物具有极大的危害性。US4774355A以1-十二烷基硫醇和丙烯酰胺为原料合成3-十二烷基硫代丙酰胺，再与季戊四醇醇解得到季戊四醇四(3-正十二烷基硫代丙酸酯)反应，其反应时间长达24h，收率仅75％。专利CN201310730875.2中以四丙烯酸季戊四醇酯与1-十二烷基硫醇为原料，以强碱类物质如氢氧化钠、甲醇钠等为强碱性物质催化剂，在后处理过程中引入酸性物质来中和反应体系，容易引起副反应的产生。US5057622A以1-十二烷基硫醇和丙烯酸为原料合成3-十二烷基硫代丙酸，再与季戊四醇酯化得到季戊四醇四(3-正十二烷基硫代丙酸酯)反应，收率97.6％，1-十二烷基硫醇和丙烯酸的取代反应会产生大量浓盐废水，处理难度大、成本高。

发明内容

本发明的制备方法使用了中等酸性的催化剂，优点在于反应活性高，分散性好，并可确保反应一直处于均相体系，提高了反应效率和产品收率。本发明提供一种反应步骤简单、收率高、产品纯度高、条件温和、易于工业化生产的合成抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)的方法，以克服现有技术上存在的不足。所述制备方法反应工艺温和，不易造成设备腐蚀，操作简便，催化剂对产品选择性高，产品色泽浅。

本发明目的是提供一种反应时间短、经济环保、收率高、产品品质好的抗氧化剂412S季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)制备方法。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

(1)正十二烷基硫代丙酸甲酯的制备:

在反应釜中加入正十二烷基硫醇(NDM)和催化剂，开启搅拌，控制在40-80℃条件下滴加丙烯酸甲酯(MA)。滴加完毕，控制在该温度下继续搅拌反应1-5小时。待反应完毕，向反应釜中加入一定量的水和甲苯，在室温条件下充分搅拌洗涤一定时间，静置分出下层水相(W1),减压蒸馏除去有机溶剂，得到中间体正十二烷基硫代丙酸甲酯，反应过程废气经冷凝后产生不凝气(Gl)；

(2)抗氧剂412S的制备: