一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯及其合成方法
文献发布时间:2023-06-19 12:21:13
技术领域
本发明涉及化合物合成技术领域,具体涉及一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯及其合成方法。
背景技术
抗氧剂KY514,名称为2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,是一种高效稳定、无毒无味、色浅等特点,加工性好,环保性好,可广泛用于橡胶助剂、医用及生活保健乳胶制品、润滑油及增塑剂和保湿剂等行业。
抗氧剂KY514的合成在现有传统的抗氧剂合成方法中,反应物的低温度条件大大降低了能耗,反应批次周期的缩短,增加了产量,生成物所产生的甲醇可回收再利用,经精制还可用于洗料工艺,全程反应几乎无毒通过真空抽走甲醇和2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯微过量促进平衡不断正移从而提高反应转化率,且过量的2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯还可再通过蒸馏回收用到下一批反应,增加产量的同时大大降低了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无毒环保、高效稳定的2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯的合成方法。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,合成方法包括如下步骤:在催化剂的作用下,反应原材料2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯和丙二醇发生反应,生成2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯粗品,再经过滤、降温结晶、烘干粉碎得到高纯度2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯成品。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,其反应温度为110-120℃,反应时间为2.5h。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,其丙二醇与2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯的摩尔比为1:2-2.3。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,其催化剂为KOH,质量为丙二醇的五十分之一。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,反应过程中为全真空状态。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,过滤方法为热过滤,防止温度降低结晶析出。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,结晶所使用溶剂为甲醇,对成品不产生含量影响且微溶。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,烘干温度为80℃。
优选地,上述的一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯,过滤之前加甲醇和冰醋酸热溶中和。
本发明的有益效果:
1.催化剂可反复用于催化反应,仅需进行过滤、离心即可回收,若催化效果不理想,可另行添加部分催化剂,重复使用。
2.本方法中不使用有机溶剂进行反应,原料熔点低直接加热熔化发生均相反应,加热脱掉2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯后的粗品可直接经过滤获得,便于分离,并有效提高生产效率。粗产品结晶后的母液可直接蒸馏回收得到结晶溶剂,可重复使用,不产生有机废液,有效降低了成本。
3.本方法中采用KOH作为催化剂,该催化剂廉价易得且便于回收,用量调整区间且在足量的情况下对反应结果影响极小,且在反应体系中遇丙二醇会放热减少能耗,反应吸热促进反应正向进行。
本方法中所得产品收率为85~90%,其中2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯的有效含量为96~97%(质量分数)。本发明所制备产品是受阻酚类抗氧剂中适用性较广泛的无毒、无味、色浅的产品之一,可作为聚烯烃及润滑油、聚氨酯泡沫塑料及橡胶、食品包装材料、医用及生活乳胶材料等材料的抗氧剂使用。
反应原料理论物质的量比为1:2,但2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯过量更有利于反应进行,且过量的2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯可再回收利用,故本发明中尝试增大了摩尔比以探究最佳投料比,最终采用1:2.3。
具体实施方式
实施例1
在装有填料管、温度计和搅拌器的500ml反应器中,加入15.2g丙二醇(纯度99.6%)、3.04gKOH、85.1g 2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯,开启真空泵全真空状态,加热至70℃时2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯完全熔化,开启搅拌,持续升温至110℃,反应体系保温约2.5小时此阶段中期产生大量气泡(甲醇气体)。保温结束,氮气球破真空加100ml甲醇和1.5g醋酸钠热溶中和,再升温至150℃蒸馏约6min左右,将反应液降温至110℃左右进行热过滤。将滤液加入带有温度计、机械搅拌四口烧瓶中,降温搅拌结晶,过滤,固体烘干,得到41.76g产品,收率87%,产品熔点97.2℃。
实施例2
在装有填料管、温度计和搅拌器的1L反应器中,加入76g丙二醇(纯度99.6%)、15.2g KOH、425g 2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯,全真空加热70℃,至2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯完全熔化,开启搅拌,持续升温至110℃,反应体系保温约2.5小时,此阶段中期产生大量气泡(甲醇气体)。氮气破真空升高温度在150℃脱去过量原料,加500mL甲醇和7.5g冰醋酸热溶、中和、回流,将反应液降温至110℃左右进行热过滤。将滤液加入带有温度计、机械搅拌的四口烧瓶中,降温搅拌结晶,过滤,固体烘干,得到213.36g产品,收率88.9%,产品熔点97.4℃。
实施例3
在装有填料管、温度计和搅拌器的5L反应器中,加入380g丙二醇(纯度99.6%)、76KOH、2125g2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯,全真空加热70℃,至2,4,6-三羟基苯基甲酸甲酯完全熔化,开启搅拌,持续升温至110℃,反应体系保温约2.5小时,此阶段中期产生大量气泡(甲醇气体)。氮气破真空升高温度在150℃脱去过量原料,加2500mL甲醇和37.5g冰醋酸热溶、中和、回流,将反应液降温至110℃左右进行热过滤。将滤液加入带有温度计、机械搅拌的四口烧瓶中,降温搅拌结晶,过滤,固体烘干,得到1067.6g产品,收率89%,产品熔点97.4℃。
离心所得母液进行蒸馏回收,所得甲醇可重复回收使用。本发明中所得产品总收率约为85~90%,熔点96.5-97.8℃,灰分≤0.4%,外观为白色无定性结晶粉末。长期暴露在空气中光照会逐渐变暗。
本发明产品分子式为:C
- 一种2,4,6-三羟基苯基甲酸丙二醇酯及其合成方法
- 2,4,6-三(2-羟基-3-甲基-4-烷氧基苯基)-1,3,5-三嗪化合物、及2,4,6-三(2,4-二羟基-3-甲基苯基)-1,3,5-三嗪的制造方法