專利名稱：雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗氧劑的合成方法，具體是一種雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法。
背景技術(shù)：
亞磷酸酯類抗氧劑主要用作聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、ABS樹脂、聚酯等各種合成樹脂的輔助抗氧劑。它對(duì)防止氧化，改善色澤等具有突出的作用；其本身具有較高的熱穩(wěn)定性，耐侯性及耐水解穩(wěn)定性，因此加工穩(wěn)定性好，制品透明性好；不污染，與紫外線吸收劑，酚類抗氧劑并用具有良好的協(xié)同效應(yīng)。雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如附土所示。
雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，目前的文獻(xiàn)報(bào)道主要選用甲苯和苯為溶劑，以三氯化磷、季戊四醇和十六醇為主要原料來(lái)進(jìn)行合成。所得到的產(chǎn)品中無(wú)酚，但工藝較為復(fù)雜，后處理工藝繁瑣，產(chǎn)率低，并且在反應(yīng)中須加入芳烴作溶劑，溶劑的回收提純復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種新的合成雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的方法。本發(fā)明用亞磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇為原料合成雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯，在本發(fā)明的合成工藝中，不需要加入甲苯等有機(jī)溶劑，產(chǎn)物中沒(méi)有苯酚產(chǎn)生，因此本發(fā)明的方法是一種無(wú)毒、高效、環(huán)保的合成新方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案本發(fā)明的原理如附圖2所示。
雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟
1、裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)、接收器的三口燒瓶中，加入季戊四醇、亞磷酸三乙酯、催化劑，攪拌，攪拌速度為300～700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間；在溫度為130℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應(yīng)生成的乙醇和未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；其中，亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2.0～2.40∶1，優(yōu)選是2～2.20∶1；以重量計(jì)，催化劑的用量為季戊四醇量的1～4％，優(yōu)選是2～4％；所述的催化劑可為甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無(wú)水碳酸鉀或有機(jī)錫；反應(yīng)溫度為100～150℃，優(yōu)選是110～150℃；反應(yīng)時(shí)間為0.5～5h，優(yōu)選是2～4h；2、在(1)步驟得到的反應(yīng)產(chǎn)物中，不需分離提純，直接向其中加入十六醇，攪拌，攪拌速度為300～700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為160℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產(chǎn)物；其中，反應(yīng)溫度為140～170℃，優(yōu)選是150～170℃；反應(yīng)時(shí)間為1～3.5h，優(yōu)選是2～3.5h；十六醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.0～2.10∶1。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明用亞磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇為原料合成雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯，在本發(fā)明的合成工藝中，不需要加入甲苯等有機(jī)溶劑，產(chǎn)物中沒(méi)有苯酚產(chǎn)生，因此本發(fā)明的方法是一種無(wú)毒、高效、環(huán)保的合成新方法。


圖1為雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；圖2為本發(fā)明的反應(yīng)原理圖；圖3為實(shí)施例3所制得的產(chǎn)品的紅外光譜圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例所涉及之范圍。
實(shí)施例1雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)、接收器的三口燒瓶中，加入季戊四醇、亞磷酸三乙酯、催化劑，攪拌，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為130℃，壓力為-0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出反應(yīng)生成的乙醇和未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；其中，亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2.0∶1；以重量計(jì)，催化劑的用量為季戊四醇量的1％；所述的催化劑可為甲醇鈉；反應(yīng)溫度為100℃；反應(yīng)時(shí)間為0.5h；2、在(1)步驟得到的反應(yīng)產(chǎn)物中，不需分離提純，直接向其中加入十六醇，攪拌，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為160℃，壓力為-0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產(chǎn)物；用數(shù)字顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定產(chǎn)品的熔點(diǎn)。
其中，反應(yīng)溫度為140℃；反應(yīng)時(shí)間為1h；十六醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.0∶1。
實(shí)施例2雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)、接收器的三口燒瓶中，加入季戊四醇、亞磷酸三乙酯、催化劑，攪拌，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為130℃，壓力為0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出反應(yīng)生成的乙醇和未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；其中，亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2.20∶1；以重量計(jì)，催化劑的用量為季戊四醇量的3％；所述的催化劑可為氫氧化鈉；反應(yīng)溫度為130℃；反應(yīng)時(shí)間為2.5h；2、在(1)步驟得到的反應(yīng)產(chǎn)物中，不需分離提純，直接向其中加入十六醇，攪拌，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分，；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為160℃，壓力為0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產(chǎn)物；其中，反應(yīng)溫度為160℃；反應(yīng)時(shí)間為2.5h；十六醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.05∶1。
實(shí)施例3雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)、接收器的三口燒瓶中，加入季戊四醇、亞磷酸三乙酯、催化劑，攪拌，攪拌速度為700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為130℃，壓力為0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應(yīng)生成的乙醇和未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；其中，亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2.40∶1；以重量計(jì)，催化劑的用量為季戊四醇量的4％；所述的催化劑可為有機(jī)錫；反應(yīng)溫度為150℃；反應(yīng)時(shí)間為3h；2、在(1)步驟得到的反應(yīng)產(chǎn)物中，不需分離提純，直接向其中加入十六醇，攪拌，攪拌速度為700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為160℃，壓力為0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產(chǎn)物；其中，反應(yīng)溫度為170℃；反應(yīng)時(shí)間為3.5h；十六醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.10∶1。
產(chǎn)品分析以實(shí)施例2所制得的產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品分析。
1、產(chǎn)品的提純反應(yīng)產(chǎn)物中含有一些雜質(zhì)，主要是未反應(yīng)的產(chǎn)物，采用合適的工藝提純，得到純凈的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯。
2、元素分析對(duì)雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯產(chǎn)品，作元素分析，結(jié)果如表1所示。
表1產(chǎn)品元素分析結(jié)果

3、紅外光譜分析產(chǎn)物的紅外光譜分析，主要的基團(tuán)的紅外特征吸收峰中，722為-CH2鍵的吸收振動(dòng)峰；1032為P-O-C鍵的振動(dòng)吸收峰；1157，1131為季碳伸縮振動(dòng)峰；2918，2850，1379，1468為-CH3、-CH2的伸縮和彎曲振動(dòng)峰；與目的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)中的主要基團(tuán)紅外特征吸收峰一致。
結(jié)論反應(yīng)合成的產(chǎn)品為雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯。
權(quán)利要求
1.雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于包括以下步驟(1)向裝有攪拌器、冷凝器、溫度計(jì)、接收器的三口燒瓶中，加入季戊四醇、亞磷酸三乙酯、催化劑，攪拌，攪拌速度為300～700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間，在溫度為130℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應(yīng)生成的乙醇和未反應(yīng)的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；其中，亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2.0～2.40∶1；以重量計(jì)，催化劑的用量為季戊四醇量的1～4％；所述的催化劑可為甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無(wú)水碳酸鉀或有機(jī)錫；反應(yīng)溫度為100～150℃；反應(yīng)時(shí)間為0.5～5h；(2)在(1)步驟得到的反應(yīng)產(chǎn)物中，不需分離提純，直接向其中加入十六醇，攪拌，攪拌速度為300～700轉(zhuǎn)/分；在規(guī)定的溫度條件下加熱反應(yīng)一段時(shí)間；在溫度為160℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產(chǎn)物；其中，反應(yīng)溫度為140～170℃；反應(yīng)時(shí)間為1～3.5h；十六醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.0～2.10∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟中的亞磷酸三乙酯與季戊四醇的摩爾比為2～2.20∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟中的催化劑的用量為季戊四醇量的2～4％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟中反應(yīng)溫度為110～150℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟中反應(yīng)時(shí)間為2～4h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步驟中反應(yīng)溫度為150～170℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步驟中反應(yīng)時(shí)間為2～3.5h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法。本發(fā)明的方法包括如下兩個(gè)步驟1.季戊四醇二亞磷酸酯的合成；2.雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯的合成。本發(fā)明用亞磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇為原料合成雙十六烷基季戊四醇二亞磷酸酯，在本發(fā)明的合成工藝中，不需要加入甲苯等有機(jī)溶劑，產(chǎn)物中沒(méi)有苯酚產(chǎn)生，因此本發(fā)明的方法是一種無(wú)毒、高效、環(huán)保的合成新方法。
文檔編號(hào)C07F9/6564GK1765907SQ20051003704
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者潘朝群, 康英姿 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)