Изобретение относится к способам получения 2,4,6-три-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена, являющегося эффективным нетоксичным термостойким стабилизатором полимерных материалов.
Известен способ получения 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена алкилированием мезитилена 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензиловым спиртом.
Взаимодействие реагентов ведут путем медленной подачи (в течение 3-4 ч) серной кислоты (около 10 молей на 1 моль мезитилена) в смесь реагентов и сокатализаторов параформальдегида и карбоновой кислоты при 3-7оС. После добавления серной кислоты реакционную смесь перемешивают еще 15 мин, затем кислотный слой отделяют, а органический слой промывают раствором соды.
Выход целевого продукта в расчете на алкилирующий агент составляет около 75% [1]
Недостатками указанного способа являются большое количество сернокислотных отходов и использование в способе алкилирующего агента 3,5-ди-трет. -бутил-4-гидроксибензилового спирта, который получают с низким выходом и с большим количеством побочных продуктов.
Известен также способ получения 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена алкилированием мезитилена 2,6-ди-трет-бутил-4-метоксиметилфенолом или бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гироксибензиловым) эфиром.
Взаимодействие реагентов ведут путем обработки раствора мезитилена в хлоралкане одновременно алкилирующим агентом и серной кислотой (1,3-4 моля кислоты на 1 моль мезитилена) при (-20)-(+20)оС. После взаимодействия кислотный слой отделяют, а органическую фазу обрабатывают газообразным аммиаком. Образовавшийся сернокислый аммоний отделяют на фильтре, а растворитель удаляют отгонкой.
Выход целевого продукта в расчете на алкилирующий агент составляет 76-81% [2]
Недостатком этого способа является наличие токсичных сернокислотных отходов с органическими примесями.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ получения 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена взаимодействием 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата с мезитиленом в присутствии уксусной кислоты и кислотного катализатора при нагревании с последующим отделением конечного продукта.
Процесс ведут следующим образом. В начале получают 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетат взаимодействием 2,6-ди-трет-бутилфенола с параформом и уксусной кислотой в присутствии диэтиламина по схеме
+ CH2O+CH3COOH __→ + H2O
К полученной реакционной смеси без выделения из нее целевого продукта добавляют хлористый метилен и мезитилен, после чего при 15оС добавляют концентрированную серную кислоту (2,2 моля на 1 моль мезитилена) и реакционную смесь перемешивают 2 ч при 15оС и 5 ч при 40оС. Реакция протекает по схеме:
3
Кислотный слой отделяют, а органическую фазу промывают раствором аммиака, затем водой. Выход целевого продукта в расчете на 2,4-ди-трет-бутилфенол составляет 52% а в расчете на алкилирующий агент не превышает 75% [3]
Главным недостатком данного способа является образование большого количества отходов, содержащих серную, уксусную кислоты и исходный фенол, а также использование в большом количестве хлористого метилена.
Целью изобретения является создание экологически чистого способа получения 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена.
Цель изобретения достигается способом получения 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена путем взаимодействия 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата с мезитиленом в присутствии уксусной кислоты и кислотного катализатора при нагревании с последующим отделением конечного продукта, в котором в качестве катализатора используют хлорную кислоту в количестве 0,05-0,1 моль на 1 моль мезитилена, а выпавший осадок конечного продукта отфильтровывают, промывают и сушат.
Преимущественное выполнение способа: проведение процесса при 25-70оС, а осадок конечного продукта промывают уксусной кислотой и водой.
Данный способ позволяет получить продукт высокой степени чистоты и с высоким выходом (до 80%); уксусная кислота после регенерации вновь используется в процессе синтеза, поскольку в процессе получения целевого продукта в качестве растворителя используют уксусную кислоту, то промывку конечного продукта после фильтрования целесообразно вести уксусной кислотой.
П р и м е р 1. В реактор, снабженный мешалкой и термометром, загружают 6 г (0,02160 моля) 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата, 1 мл (0,00720 моля) мезитилена и 12 мл уксусной кислоты. Смесь при перемешивании нагревают до 60оС и добавляют 0,05 мл (0,00036 моля) 72%-ной хлорной кислоты. Реакционную массу перемешивают при этой температуре 1,5 ч. После охлаждения осадок отфильтровывают, промывают 7 мл уксусной кислоты, затем водой. Выход целевого продукта 4,2 г, что составляет 75,3% в расчете на алкилирующий агент. Продукт имеет т.пл. 241-244оС и содержит по данным жидкостной хроматографии более 98% 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена и 0,5% 2,4-ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена. Дизамещенный мезитилен также является высокоэффективным неокрашивающим стабилизатором и такая его примесь не снижает эффективности целевого продукта (см. Горбунов Б. Н. и др. Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов. М. Химия, 1981, с. 296).
П р и м е р 2. В реактор загружают 7 г (0,02520 моля) 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата, 1 мл (0,00720 моля) мезитилена и 12 мл уксусной кислоты. Смесь при перемешивании нагревают до 60оС и добавляют 0,05 мл (0,00036 моля) 72%-ной хлорной кислоты. Реакционную массу перемешивают при этой температуре 1,5 ч. После охлаждения осадок отфильтровывают, промывают 7 мл уксусной кислоты, водой. Выход целевого продукта 4,6 г, что составляет 70,7% в расчете на алкилирующий агент. Продукт имеет т.пл. 241-244оС и содержит, по данным жидкостной хроматографии более 98% 2,4,6-три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена и 0,4% 2,4-ди-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена.
П р и м е р 3. В реактор загружают 6 г (0,02160 моля) 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата, 1 мл (0,00720 моля) мезитилена и 15 мл уксусной кислоты. Смесь при перемешивании нагревают до 40оС и добавляют 0,1 мл (0,00072 моля) 72%-ной хлорной кислоты. Реакционную массу перемешивают при этой температуре 2,5 ч. Осадок отфильтровывают, промывают 7 мл уксусной кислоты, водой. Выход целевого продукта 4,5 г, что составляет 80,7% в расчете на алкилирующий агент. Продукт имеет т.пл. 241-244оС.
П р и м е р 4. В реактор загружают 6 г (0,02160 моля) 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата, 1 мл (0,00720 моля) мезитилена и 12 мл уксусной кислоты. Смесь при перемешивании нагревают до 70оС и добавляют 0,05 мл (0,00036 моля) 72%-ной хлорной кислоты. Реакционную массу перемешивают при этой температуре 1,5 ч. Осадок отфильтровывают, промывают 7 мл уксусной кислоты, водой. Выход целевого продукта 4,1 г, что составляет 73,5% в расчете на алкилирующий агент. Продукт имеет т.пл. 238-242оС.
П р и м е р 5. В реактор загружают 6 г (0,02160 моля) 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата, 1 мл (0,00720 моля) мезитилена и 30 мл уксусной кислоты. Добавляют 0,1 мл (0,00072 моля) 72%-ной хлорной кислоты. Реакционную массу размешивают при комнатной температуре (25оС) в течение 6 ч. Осадок отфильтровывают, промывают 7 мл уксусной кислоты, водой. Выход целевого продукта 4,25 г, что составляет 76,2% в расчете на алкилирующий агент. Продукт имеет т.пл. 241-244оС.
Уксусную кислоту из фильтрата выделяют отгонкой и вновь используют в процессе получения целевого продукта.
П р и м е р 6 (по прототипу). В реактор загружают 2,6-ди-трет-бутилфенола (20,6 г), параформ (6,32 г), диэтиламин (0,87 г) и уксусную кислоту (30 мл). Реакционную смесь нагревают 8 ч до 100оС в атмосфере азота. Затем к реакционному раствору, содержащему 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетат, добавляют 30 мл хлористого метилена и 2,75 г мезитилена. После этого при 15оС добавляют по каплям 4 г концентрированной серной кислоты (2,2 моля на 1 моль мезитилена) и реакционную смесь перемешивают 2 ч при 15оС и 5 ч при 40оС. Кислотный слой отделяют, а органическую фазу промывают раствором аммиака и водой.
Выход целевого продукта в расчете на 2,6-ди-трет-бутилфенол составляет 52%
Преимуществом изобретения по сравнению с прототипом является экологичность процесса ввиду отсутствия токсичных сернокислотно-фенольных отходов. В то же время, целевой продукт получают высокой степени чистоты (т.пл. 241-244оС) с выходом до 80%
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3,5-ДИ-ТРЕТ.-БУТИЛ-4-ГИДРОКСИБЕНЗИЛАЦЕТАТА | 1992 |
|
RU2017717C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИС-ИМИДОВ ЭНДО-НОРБОРНЕН-2,3-ДИКАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ | 1992 |
|
RU2028291C1 |
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 1992 |
|
RU2035486C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ ИЛИ АЛКИЛАРОМАТИЧЕСКИХ ГИДРОПЕРОКСИДОВ | 1992 |
|
RU2035451C1 |
ШПАТЛЕВКА | 1992 |
|
RU2081138C1 |
ПОЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ | 1991 |
|
RU2010781C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ | 1993 |
|
RU2036895C1 |
Способ получения 4,4-дитио-бис-(2,6-ди-трет.-бутилфенола) | 1991 |
|
SU1824394A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,4-ДИФЕНИЛ-3-АНИЛИДЕН-5(Н)-1,2,4-ТРИАЗОЛА (НИТРОНА) | 1996 |
|
RU2127727C1 |
α-ПОЛИФТОРАЛКИЛ-α-НИТРОАЛКИЛАМИНЫ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ | 1997 |
|
RU2131410C1 |
Использование: в производстве многоядерных алкилароматических соединений, в частности в способе получения 2,4,6 - три-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена. Сущность изобретения: способ предусматривает взаимодействие 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилацетата с мезитиленом при нагревании (лучше при 25 - 70°С) в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора - хлорной кислоты в количестве 0,05 - 0,1 моля на 1 моль мезитилена. Выпавший осадок конечного продукта отфильтровывают, промывают уксусной кислотой и водой и затем сушат. 2 з.п. ф-лы.
Устройство для сортировки каменного угля | 1921 |
|
SU61A1 |
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
Авторы
Даты
1995-06-09—Публикация
1992-08-05—Подача