抗氧剂168的合成研究

抗氧剂168的合成研究

姓名：赵光振

学号：51090606066

摘要

如今亚磷酸酯类化合物已成为聚烯烃辅助抗氧剂的主要品种，发展势头强劲【1】。抗氧剂168是一种性能优异的亚磷酸酯抗氧剂，能防止塑料经过高温挤压成型时发生氧化降解作用，应用广泛。2，4-二叔丁基苯酚（简称2，4-酚）是合成抗氧剂168最重要的一种原料，多年来一直依赖进口【2】。我国亚磷酸酯类抗氧剂开发比较迟缓，目前国产产品质量和产量与国外同类产品相比还有很大差距。本论文设计了一系列合成实验，第一步以苯酚，叔丁醇为原料合成2，4-酚，第二步2，4-酚再与三氯化磷反应生成抗氧剂168，考察了反应温度，反应时间，原料比，催化剂种类及用量等对产率的影响，与文献资料符合较好。着重考察了催化剂fotp的催化性能效果理想。可以探索抗氧剂168的合成工艺。

【关键词】亚磷酸酯抗氧剂168 2，4-二叔丁基苯酚工艺流程

Abstract

Today phosphite compounds have become supporting antioxidant species for polyolefin, and have a strong development momentum. Antioxidant 168{Tri(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite }is a performable phosphite antioxidant, and oxidative degradation of plastic can be prevented when extruded at high temperatures progresses. so，Antioxidant 168 has a wide range of applications. 2,4 - di-tert-butylphenol (referred to as 2,4 - phenol) is a most important raw materials for the synthesis of Antioxidant 168 and has been depend on imports. The development of China phosphite-type antioxidants was slow compared with the overseas. There is still a big gap between the current product quality and quantity of domestic and foreign analogue. In this paper, a series of synthesis experiments were designed. The first step：2,4 - Phenol was synthesized with phenol, tert-butyl alcohol. The second step ：Antioxidant 168 was synthesized with phosphorus trichloride and 2,4 – Phenol. The impact of the reaction temperature, reaction time, raw materials ratio, the type and amount of catalyst on the yield of synthesis experiments was studied. The result is better in line with the documentation. The catalytic properties of catalyst fotp was focused on importantly, and the result was perfect. The whole synthesis progress of Antioxidant 168 can be explored.

【key words】phosphite Antioxidant 168 2,4 - di-tert-butylphenol synthesis progr ess

目录

1文献综述 1

1.1引言 1

1.2 2，4-酚的合成研究进展 2

1.2.1以异丁烯为烷基化试剂 2

1.2.2以甲基叔丁基醚(MTBE)为烷基化试剂 2

1.2.3以叔丁醇为烷基化试剂 3

1.3抗氧剂168的合成进展 3

1.4本工作研究的内容及主要创新点 4

2抗氧剂168的合成研究 5

2.1引言 5

2.2实验部分 5

2.2.1主要仪器及试剂 5

2.2.2实验操作 6

2.3产物分析 6

2.3.1结构表征 6

2.3.2磷含量测定 6

2.4结果与讨论7

2.4.1各因素对2，4-酚产率的影响7

2.4.2各因素对抗氧剂168产率的影响9

2.5反应机理探讨11

2.6结论11

参考文献12

致谢14

1文献综述

1.1引言

老化和降解是聚合物制品在加工和应用中不容回避的问题。长期以来，为提高聚合材料加工的稳定性能，延缓和抑制热氧老化降解现象的发生，开发和应用具有不同功能的添加剂一直是合成材料工业和助剂行业面临的重要课题，抗氧剂行业己成为当今精细化工的一个重要分支。最近几年，伴随着合成材料工业的迅速发展和全球性卫生安全法则的日益完善，聚合物稳定化助剂的市场需求不断扩大，新产品的开发和应用研究十分活跃。亚磷酸酯作为辅助抗氧剂的功效和作用早在70 年代之前就己被人们所了解。70 年代以后，随着机理与应用研究的深入，人们发现亚磷酸酯在赋予聚烯烃加工、耐热稳定性、色泽改良性、和耐候性等方面明显优于传统硫醚抗氧剂，尤其是高效受阻胺光稳定剂的投入使用，硫醚类化合物基于自身酸性与碱性受阻胺类抗氧剂的对抗作用使其应用日益受到限制，客观上为亚磷酸酯类辅助抗氧剂的开发应用创造了机遇，近年来，人们普遍追求产品的高性能化和高附加值化对防止氧化和改善色泽方面提出了越来越高的要求【3】。

如今亚磷酸酯类化合物己成为聚烯烃辅助抗氧剂的主要品种，各种高性能的亚磷酸酯抗氧剂不断问世，亚磷酸酯做为辅助抗氧剂越来越受到人们的关注，目前开发势头强劲。其原因一方面是由于自身优异的综合稳定性能，另一方面，它们能与多种助剂协同使用，不会发生诸如硫醚类抗氧剂与HALS 配合使用时的“对抗”效应。在综合性能方面，亚磷酸酯与酚类抗氧剂配合使用赋予制品显著的加工稳定性、耐热稳定性、色泽改良性和持久耐侯性，能够适应当今世界塑料加工的高温化趋势。

Antioxidant l68 【4】是树脂加工中不可缺少的热稳定剂，能有效地防止加工过程中卤化氢的产生，从而大大减少了对模具的腐蚀，并能分解在聚合物降解中形成的氢过氧化物而起到良好的增效作用。其特点是：抗萃取性强、对水解作用稳定。并能显著提高制品的光稳定性，己获美国FDA 批准。德国、瑞士、日本、意大利等国也己准许用于接触食品的制品中。它可广泛用于PP、HDPF、LLDPF、LDPF、ABS 和聚碳酸酯等。据日本专家预言在磷类抗氧剂中168 在今后呈现很高的增长趋势。其原因是它不仅能抑制塑料制品变黄，还可添加于耐热300℃以上的塑料制品中，具有能够适应除氯化塑料以外的所有塑料制品。国内己有近20 个厂家生产该抗氧剂。

1.2 2，4-酚的合成研究进展

2，4-酚是生产抗氧剂168的重要中间体与PCl3酯化可制抗氧剂168，也是生产橡胶，涂料，阻燃剂的重要原料【5】【6】【7】，还可直接作为抗氧剂加到燃料油中【8】。2，4-酚的生产已有30多年的历史, 主要技术来自于美国uop公司、德国hules公司、日本油墨公司等。最初的产品是从生产对叔丁基苯酚简称4-酚的副产物中得到的。70年代开始, 由于, 2，4-酚的需求量增加, 副产物已满足不了各