[发明专利]叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺

说明书

本发明涉及化学化工技术领域，具体涉及一种叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺。所述的叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺：在一体化连续流反应器中，硫酸与过氧化氢反应生成过一硫酸；过一硫酸再与叔戊醇发生酯化反应，经淬灭，得到叔戊基过氧化氢。采用本发明所述的合成工艺，优化了反应过程，减少了副产物的产生，产品质量稳定，提高了产品收率，使得产品收率在99％以上，纯度在91％以上；反应总时间≤180s。与传统的生产工艺相比，反应温度大幅提升，反应总时间大大缩短，产品指标稳定、重现性好。

技术领域

本发明涉及化学化工技术领域，具体涉及一种叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺。

背景技术

有机过氧化物是过氧化氢分子中的一个或两个氢原子被有机基团取代之后的衍生物，其通式为R-O-O-R。目前工业上有机合成氧化剂主要有叔戊基过氧化氢(TAHP)等。叔戊基过氧化氢(TAHP)又称特戊基过氧化氢，是一种常用的自由基反应的引发剂，其特点是热稳定性好，使用安全，易于控制；在50℃以下，其活性在三个月内无明显变化，且无须费用较高的冷冻贮存，可用于乳液聚合、水相聚合、固化及接技聚合等领域。TAHP同时也广泛地应用于苯乙烯和苯乙烯共聚体(如SAN、ABS等)，丙烯酸和甲基丙烯酸、氯乙烯的聚合引发剂；TAHP也是一种十分重要的有机合成中间体。随着国内高聚物合成行业的快速发展，高聚物合成用引发剂的质量和需求量迅速提升。

从现有技术中可以看出，现有的叔戊基过氧化氢(TAHP)的合成工艺均存在不同程度的放大效应，导致工业化放大时会消耗大量的人力物力且存在诸多不确定性；放大后工艺可靠性也存在问题，产品质量不稳定，难以控制；同时生产过程缺乏灵活性并且会有潜在的安全风险；由于反应温度低导致反应总时间过长，且产率不高，降低了生产效率，这些都增加了工业化的难度。无法实现大规模生产，就限制了其应用。

中国专利CN101298429A公开一种二叔丁基过氧化物的生产方法，该方法将一定浓度的硫酸、过氧化氢、磷钨酸混合后，将叔丁醇加入混合溶液中反应得到叔丁基过氧化氢和二叔丁基过氧化氢混合物，该方法加入了磷钨酸和稳定剂，增加了成本，增加了后处理的难度，而且产物是叔丁基过氧化氢和二叔丁基过氧化物的混合物混合物，需要加压蒸馏分离，增加了处理成本，另外该方法使用的是35％的浓硫酸，增加了反应后的废水。

中国专利CN110204472A公开一种二叔丁基过氧化物的合成方法，将叔丁醇和浓硫酸在第一微通道连续流反应器混合；再与过氧化氢在第二微通道连续流反应器中混合反应；第一微通道连续流反应器的温度为10～25℃；第二微通道连续流反应器由8～12片的微通道混合器基片连接组成，控制第二微通道连续流反应器的温度为45～65℃。该专利先将叔丁醇和浓硫酸混合，再将过氧化氢加入反应体系中，从而得到二叔丁基过氧化物。

发明内容

本发明的目的是提供一种叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺，硫酸先与过氧化氢反应生成过一硫酸，过一硫酸再与叔戊醇反应，得到的叔戊基过氧化氢纯度高，收率高，缩短了反应时间；操作简单，高效，易于大规模生产。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

所述的叔戊基过氧化氢的连续流合成工艺：在一体化连续流反应器中，硫酸与过氧化氢反应生成过一硫酸；过一硫酸再与叔戊醇发生酯化反应，经淬灭，得到叔戊基过氧化氢。

其中：

所述的叔戊醇与硫酸的摩尔比为1:0.1～1.5，优选地1:0.2～0.8，更优选地1:0.3～0.6。

所述的叔戊醇与过氧化氢的摩尔比为1:0.5～2，优选地1:0.8～1.6，更优选地1:1～1.5。

所述的硫酸的浓度为50～98wt.％，优选地65～85wt.％。

所述的过氧化氢的浓度为25～75wt.％，优选地37～63wt.％，更优选地42～55wt.％。