一种2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法

技术领域

本发明涉及有机过氧化物技术领域，更具体的说是涉及一种2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法。

背景技术

2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷是一种重要的有机过氧化物，俗称“双二五”，用作硅橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氨酯、EVA等胶黏剂的交联剂，也用作引发剂。传统方法制备2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧化)己烷主要有过氧化反应和叔丁基化反应两个阶段。

过氧化反应的阶段，是以2，5-二甲基-2，5-己二醇和双氧水为原料，在硫酸催化下，经过氧化反应合成出2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷。叔丁基化反应的阶段，是以2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷和叔丁醇为原料，在硫酸催化下，反应生成2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷。目前过氧化反应和叔丁基化反应的两个阶段均采用间歇法，操作较为复杂，生产效率一般，人工成本较高。

为了简化制备2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷的操作过程，提升生产效率，需对原有生产工艺进行优化和调整。

因此，如何研发一种生产效率高的2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法，以解决现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法，具体包括以下步骤：

(1)过氧化反应：以2，5-二甲基-2，5-己二醇、双氧水、硫酸溶液和水为原料，控温25～35℃进行过氧化反应，反应结束抽滤淋洗得2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品；

(2)叔丁基化连续反应：

1)在10～20℃下将硫酸溶液、叔丁醇溶液和水配制反应液；

2)将步骤1)的反应液和步骤(1)的2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品连续投入至1#反应瓶中，控温30～45℃，搅拌反应50～80min后溢流至2#反应瓶中；

3)物料在2#反应瓶中继续反应，控温30～45℃反应50～80min后溢流至3#反应瓶中；

4)物料在3#反应瓶中继续反应，控温30～45℃反应50～80min后溢流出料，分层后得上层油层，油层干燥后即得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品。

进一步，上述步骤(1)中，以2，5-二甲基-2，5-己二醇、双氧水、硫酸溶液和水为原料，2，5-二甲基-2，5-己二醇、过氧化氢、硫酸和水的摩尔比为1:(3～5):(4～8):(15～20)。

进一步，上述步骤(1)中，双氧水浓度为35～70wt％，硫酸溶液浓度为50～98wt％。

进一步，上述步骤(1)中，过氧化反应时间为60～80min。

优选的，上述步骤(1)中，产出2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品为中性固体，GC测目标产物含量80～90％，以己二醇计收率约70％。

进一步，上述步骤1)中，硫酸溶液的浓度为60～85wt％，叔丁醇溶液的浓度为55～85wt％。

进一步，上述步骤1)中，反应液中，叔丁醇的含量为25～45wt％，硫酸的含量为35～55wt％。

进一步，上述步骤2)中，2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷、叔丁醇和硫酸的摩尔比为1：(2～4)：(2～4)。

进一步，上述步骤2)中，搅拌转速为200～600rpm。

步骤2)中，此时溢流液为油水混合物。

进一步，上述步骤(2)叔丁基化连续反应整体滞留时间为150～240min。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明中步骤(2)的叔丁基化反应采用连续进料，通过三级串联实现合成反应，反应期间加料方便、操作简单，可以减少人工操作。与间歇生产的繁琐操作相比，提高了生产效率，节约了人工成本。

2、步骤(2)中的三级串联反应，再连续合成状态下能保持反应温度恒定，避免物料蹿温，有效减少副反应的发生，同时提高了反应过程的安全性。

3、目前叔丁基化反应的间歇法生产2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷的收率约95％，纯度约95％，色度约100黑曾；而本发明步骤(2)中采用的连续法生产2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷，在稳定生产后收率可达到97～98％，产品纯度97～98％，且所得成品外观更好，色度≤60黑曾。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1-3中硫酸溶液为硫酸的水溶液，叔丁醇溶液为叔丁醇的水溶液。

实施例1

2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法，具体包括以下步骤：

(1)过氧化反应：以2，5-二甲基-2，5-己二醇、浓度为70wt％双氧水、浓度为50wt％硫酸溶液和水为原料，2，5-二甲基-2，5-己二醇、过氧化氢、硫酸和水的摩尔比为1:3:6:16，控温30～35℃进行过氧化反应，250rpm搅拌反应60min，反应结束抽滤淋洗得2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品(固体)，含量82.13％，以己二醇计收率70.26％；

(2)叔丁基化连续反应：

1)在10～20℃下将浓度为60wt％硫酸溶液、浓度为85wt％叔丁醇溶液和水配制反应液，反应液中叔丁醇的含量为30.2wt％，硫酸的含量为41.5wt％；

2)将步骤1)的反应液和步骤(1)的2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品连续投入至1#反应瓶中，2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷、叔丁醇和硫酸的摩尔比为1:2.5:3，控温35～40℃，搅拌反应60min后溢流至2#反应瓶中，搅拌转速为250rpm，此时溢流液为油水混合物；

3)物料在2#反应瓶中继续反应，控温35～40℃反应60min后溢流至3#反应瓶中；

4)物料在3#反应瓶中继续反应，控温35～40℃反应60min后溢流出料，分层后得上层油层，油层干燥后即得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品。

所得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品色号50黑曾，纯度97.55％，以2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷计收率为97.37％。

实施例2

2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法，具体包括以下步骤：

(1)过氧化反应：以2，5-二甲基-2，5-己二醇、浓度为35wt％双氧水、浓度为75wt％硫酸溶液和水为原料，2，5-二甲基-2，5-己二醇、过氧化氢、硫酸和水的摩尔比为1:3.5:5.5:17，控温25-30℃进行过氧化反应，400rpm搅拌反应70min，反应结束抽滤淋洗得2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品(固体)，含量80.11％，以己二醇计收率71.65％；

(2)叔丁基化连续反应：

1)在10～20℃下将浓度为75wt％硫酸溶液、浓度为80wt％叔丁醇溶液和水配制反应液，反应液中叔丁醇的含量为26.3wt％，硫酸的含量为52.6wt％；

2)将步骤1)的反应液和步骤(1)的2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品连续投入至1#反应瓶中，2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷、叔丁醇和硫酸的摩尔比为1:2.5:2.5，控温40～45℃，搅拌反应50min后溢流至2#反应瓶中，搅拌转速为400rpm，此时溢流液为油水混合物；

3)物料在2#反应瓶中继续反应，控温40～45℃反应50min后溢流至3#反应瓶中；

4)物料在3#反应瓶中继续反应，控温30～35℃反应80min后溢流出料，分层后得上层油层，油层干燥后即得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品。

所得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品色号55黑曾，纯度97.49％，以2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷计收率为97.86％。

实施例3

2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷的连续化制备方法，具体包括以下步骤：

(1)过氧化反应：以2，5-二甲基-2，5-己二醇、浓度为50wt％双氧水、浓度为98wt％硫酸溶液和水为原料，2，5-二甲基-2，5-己二醇、过氧化氢、硫酸和水的摩尔比为1:4:7:15，控温25～30℃进行过氧化反应,550rpm搅拌反应80min，反应结束抽滤淋洗得2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品(固体)，含量85.35％，以己二醇计收率72.08％；

(2)叔丁基化连续反应：

1)在10～20℃下将浓度为90wt％硫酸溶液、浓度为65wt％叔丁醇溶液和水配制反应液，反应液中叔丁醇的含量为42.8wt％，硫酸的含量为37.4wt％；

2)将步骤1)的反应液和步骤(1)的2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷湿品连续投入至1#反应瓶中，2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷、叔丁醇和硫酸的摩尔比为1:3:3，控温30～35℃，搅拌反应60min后溢流至2#反应瓶中，搅拌转速为550rpm，此时溢流液为油水混合物；

3)物料在2#反应瓶中继续反应，控温30～35℃反应60min后溢流至3#反应瓶中；

4)物料在3#反应瓶中继续反应，控温30～35℃反应80min后溢流出料，分层后得上层油层，油层干燥后即得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品。

所得2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷成品色号50黑曾，纯度97.96％，以2，5-二甲基-2，5-双(过氧化氢)己烷计收率为97.65％。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。