專利名稱：二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種本發(fā)明涉及一種抗氧劑的合成方法，具體是二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法。
背景技術：
二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的結構式如附圖1所示，由于在該分子中，存在有自由基捕獲劑季戊四醇基團和氫過氧化物分解劑亞磷酸酯基團，把自由基捕獲劑和氫過氧化物分解劑復合在一個分子內，因此，該化合物是一種分子類復合型抗氧劑和熱穩(wěn)定劑。它與受阻酚類或受阻胺類穩(wěn)定劑并用，均能產生協(xié)同作用，商品名為Weston618/619或JPP618，是一種新型的高性能含磷抗氧劑具有極好的前景。
二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯主要用作聚乙烯、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。同時還是一種良好的食品抗氧劑，由于毒性低，可代替食品抗氧劑BHT，已經通過美國食品藥品管理局的FDA認證。該產品國外有美國的通用電器公司，博格-化納公司，日本的城北化工公司生產，國內有吉林化工公司生產和應用。
有關二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯合成的方法，目前的文獻報道主要有(1)以亞磷酸三苯酯、季戊四醇和十八醇為原料來合成二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯；(2)以三氯化磷、季戊四醇和十八醇為主要原料合成二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。前一種方法中，產物中有微量的酚無法除去，產品易發(fā)黃，限制其在食品、醫(yī)藥領域的應用；后一種方法所得到的產品中無酚，工藝較為復雜，后處理工藝繁瑣，產率低，并且在反應中須加入芳烴作溶劑，溶劑的回收提純復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克復已有技術存在的缺點，提供一種二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法。在本發(fā)明的方法中，不需要加入甲苯等有機溶劑，產物中沒有苯酚產生，因此該工藝是一種無毒、高效、環(huán)保的合成新工藝。
為達到上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案本發(fā)明的原理如附圖2所示。
二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、季戊四醇二亞磷酸酯的合成在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計、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/分，在100～150℃溫度下反應1～5h，優(yōu)選的反應溫度為110～150℃，反應時間為2～4h；在溫度為130℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應生成的乙醇和未反應的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；季戊四醇∶亞磷酸三乙酯的摩爾比為1∶2～2.40；以重量計，催化劑的用量為季戊四醇的1～4％，優(yōu)選為2～4％；所述的催化劑為甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水碳酸鉀或有機錫；2、硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成在(1)步驟反應的產物中，加入十八醇，攪拌，攪拌速度為300～700轉/分，在140～170℃溫度下反應1～4h；優(yōu)選的反應溫度為150～170℃，反應時間為2～4h；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物；十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2～2.20∶1，優(yōu)選的摩爾比為2～2.10∶1。
與已有技術相比，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、十八醇為原料合成二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯，在本發(fā)明中，不需要加入甲苯等有機溶劑，產物中沒有苯酚產生，因此本發(fā)明是一種無毒、高效、環(huán)保的合成新方法。


圖1為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的化學結構式；圖2為本發(fā)明的反應原理圖；圖3為實施例3所制得的產品的紅外光譜圖。
具體實施例方式
以下結合具體實施例來對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明所要求保護的范圍并不局限于實施例所涉及之范圍。
實施例1二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、季戊四醇二亞磷酸酯的合成在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計、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/分；在100℃溫度下反應1h，在溫度為130℃，壓力為-0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出反應生成的乙醇和未反應的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；季戊四醇∶亞磷酸三乙酯的摩爾比為1∶2；以重量計，催化劑的用量為季戊四醇的1％；所述的催化劑為氫氧化鈉；2、硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成在(1)步驟反應的產物中，加入十八醇，攪拌，攪拌速度為300轉/分，在140℃溫度下反應1h；減壓蒸餾出乙醇；冷卻后得到白色蠟狀固體即為產物；十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2∶1。
實施例2二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、季戊四醇二亞磷酸酯的合成在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計、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/分，在130℃溫度下反應2.5h，在溫度為130℃，壓力為0.02Mpa的條件下減壓蒸餾出反應生成的乙醇和未反應的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；季戊四醇∶亞磷酸三乙酯的摩爾比為1∶2.20；以重量計，催化劑的用量為季戊四醇的3％；所述的催化劑為甲醇鈉；2、硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成在(1)步驟反應的產物中，加入十八醇，攪拌，攪拌速度為500轉/分，在160℃溫度下反應3h；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物；十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.05∶1。
實施例3二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成方法，包括以下步驟1、季戊四醇二亞磷酸酯的合成在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計、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/分，在150℃溫度下反應5h，在溫度為130℃，壓力為0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應生成的乙醇和未反應的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；季戊四醇∶亞磷酸三乙酯的摩爾比為1∶2.40；
以重量計，催化劑的用量為季戊四醇的4％；所述的催化劑為無水碳酸鉀；2、硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成在(1)步驟反應的產物中，加入十八醇，攪拌，攪拌速度為700轉/分；在170℃溫度下反應4h；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物；十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2.20∶1。
產品分析以實施例2所制得的產品進行產品分析。
1、產品的提純反應產物中含有一些雜質，主要是未反應的產物，采用合適的工藝提純，得到純凈的二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯。
2、元素分析對二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯產品，作元素分析，結果如表1所示。
表1產品元素分析結果

3、紅外光譜分析產物的紅外光譜如附圖3所示主要的基團的紅外特征吸收峰中，722為-CH2鍵的吸收振動峰；1032為P-O-C鍵的振動吸收峰；1157，1131為季碳伸縮振動峰；2918，2850，1379，1468為-CH3、-CH2的伸縮和彎曲振動峰；與目的產物結構中的主要基團紅外特征吸收峰一致。
結論反應得到的產物為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。
權利要求
1.二硬酯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)季戊四醇二亞磷酸酯的合成；在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計、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/分，在100～150℃溫度下反應1～5h；在溫度為130℃，壓力為-0.02～0.06Mpa的條件下減壓蒸餾出反應生成的乙醇和未反應的亞磷酸三乙酯，制備得到純凈的季戊四醇二亞磷酸酯；季戊四醇∶亞磷酸三乙酯的摩爾比為1∶2～2.40；以重量計，催化劑的用量為季戊四醇的1～4％；所述的催化劑為甲醇鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、無水碳酸鉀或有機錫；(2)硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成在(1)步驟反應的產物中，加入十八醇，攪拌，攪拌速度為300～700轉/分；在140～170℃溫度下反應1～4h；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物；十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比為2～2.20∶1。
2.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯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的2～4％。
3.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟的反應時間為2～4h。
4.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步驟的反應溫度為110～150℃。
5.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步驟的反應溫度為150～170℃。
6.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步驟的反應時間為2～4h。
7.根據(jù)權利要求1所述的二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步驟中的十八醇與中間體季戊四醇二亞磷酸酯的摩爾比2～2.10∶1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯的合成新方法。本發(fā)明包括如下兩個步驟1.季戊四醇二亞磷酸酯的合成；2.二硬酯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、十八醇為原料合成二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯，在本發(fā)明中，不需要加入甲苯等有機溶劑，產物中沒有苯酚產生，因此本發(fā)明是一種無毒、高效、環(huán)保的合成新方法。
文檔編號C07F9/6564GK1765908SQ200510037048
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月7日 優(yōu)先權日2005年9月7日
發(fā)明者潘朝群, 康英姿 申請人:華南理工大學