Page 186 - 精细化工2019年第10期

·2152· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

流的条件下，收率最高可达 94%。由于 2-巯基苯并 具体合成方法如下：称取 55.71 g（0.27 mol）
噻唑价格昂贵且回收困难，导致此法的生产成本过 2,4-二叔丁基苯酚于圆底烧瓶 A 中，再加入适量的
高，不具有市场竞争力。此外，现有抗氧剂 168 的 溶剂甲苯和 41.28 mL（0.297 mol）三乙胺（TEA），
合成工艺仍是在釜式反应器中进行，容易出现因搅 混合均匀；量取 7.85 mL（0.09 mol）三氯化磷于圆
拌不充分导致物料分配不均、局部热量堆积的情况， 底烧瓶 B 中，再加入适量的溶剂甲苯，使圆底烧瓶
同时由于在线反应量大，存在一定的安全隐患。因 B 与圆底烧瓶 A 中的混合溶液体积相等；设置两台
此，需要通过逐次滴加的方式将三氯化磷加入到反 进料泵的流速均为 9 mL/min，控制反应停留时间为
应釜中来保持反应体系温度的稳定，但加料耗时长， 240 s；待反应体系的温度稳定在 75 ℃时，开始进
对生产操作要求高，大大降低了抗氧剂 168 的生产 料。反应结束后，反应液经水洗、碱洗，减压蒸馏
效率 [8-14] 。近年来，微通道技术的应用和发展为化 除溶剂，再经异丙醇重结晶、过滤、异丙醇洗涤、
学合成领域带来了技术创新，微通道反应器具有极 干燥（真空烘箱温度为 60 ℃）后，得到白色粉状
大的比表面积，传质和传热效率高，多股物料在数 产物，即抗氧剂 168，收率为 90%，熔程为 184.5~
秒内即可高效动态混合，并且可以实现物料配比、 185.3 ℃，通过气相色谱分析测得其纯度为 99.9%。
反应时间和反应温度的精确控制，安全性高，解决 1 HNMR (400 MHz，CDCl 3 )，δ：7.35 (d，J=2.5 Hz，
和弥补了传统工艺存在的缺陷 [15-19] 。 3H)，7.27 (dd，J=8.4、2.0 Hz，3H)，7.08 (dd、J=8.5、
本文采用微通道反应器进行抗氧剂 168 连续化 2.5 Hz，3H)，1.37 (s，27H)，1.29 (s，27H)； CNMR
13
合成工艺研究 [20] ，通过探索反应溶剂、缚酸剂种类
(101 MHz, CDCl 3 )，δ：149.20，149.16，145.45，138.95，
及用量、反应温度、反应停留时间等反应条件对抗
124.37，123.48，119.04，118.86，35.00，34.45，31.53，
氧剂 168 收率的影响，确定了连续流合成抗氧剂 168 30.16；HRMS(ESI-TOF)，m/Z：Calcd. for C 42 H 63 O 3 P
1
的最佳工艺条件，并通过熔点、GC、 HNMR、 [M+Na] ：669.4407，found：669.4418。
+
13 CNMR 和 HRMS 对反应效果和产物结构进行了分
1.3 测试方法
析。
采用气相色谱仪对样品进行分析，测试条件为：
1 实验部分 非极性柱 HP-5；0.25 MPa H 2 、0.5 MPa N 2 、5 kg/cm 2
压缩空气；起始温度 70 ℃，稳定 5 min，以 5 ℃/min
1.1 试剂与仪器 升温至 300 ℃，并停留 5 min，通过面积归一法对
2,4-二叔丁基苯酚，工业品，质量分数≥99%， 样品纯度进行估算。采用熔点仪测定样品的熔点，
研峰科技(北京)有限公司；三氯化磷，工业品，质 取少量待测样品装入毛细管中，并进行升温测试，
量分数≥95%，国药集团化学试剂有限公司；甲苯、 每个样品重复测试 3 次。采用核磁共振波谱仪对样
三乙胺、吡啶、异丙醇，AR，上海泰坦科技股份有 品进行测试，确定样品的分子结构。采用高分辨质
限公司；4-二甲氨基吡啶，质量分数≥99%，Adamas 谱仪对样品进行测试，确定样品的相对分子质量。
试剂有限公司；氮甲基咪唑，质量分数≥99%，上
海笛柏生物科技有限公司。 2 结果与讨论
MPF0102C 型聚四氟乙烯平流泵，上海三为科
2.1 反应原理
学仪器有限公司；Coflore ACR 型连续流多级搅拌反
原料 2,4-二叔丁基苯酚和三氯化磷通过酯化反
应器，AM Technology 公司；7890A 型气相色谱仪、
G2577A 型高分辨质谱仪，美国 Agilent 公司；WRS-2 应，生成三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和 HCl 气
型熔点仪，上海精科实业有限公司；AVANCE Ⅲ400 体。反应分为 3 步，具体如下：
型核磁共振波谱仪，瑞士 Bruker 公司。 C H OH PCl 14 22 3  C H O PC) ( 14 21 l 2  H lC 
1.2 合成方法 CH OH ( 22  CH O PCl) 14 21 2 C H   14 21 O ( 2 l  H ) C P l C 
14
以 2,4-二叔丁基苯酚和三氯化磷为原料，在 CH OH (  CH O PCl)  ( CH O P)  H C l 
Coflore ACR 连续流多级搅拌反应器中合成抗氧剂 14 22 14 21 2 1 4 2 1 3
在反应过程中，为了使原料反应完全，需要足
168，合成路径如下所示。
够的反应停留时间，并且为了促进反应向生成产物
的方向进行，应尽可能地将体系中生成的 HCl 除
去，从而提高原料的转化率和产物的收率。因此，
常用有机碱作为缚酸剂及时去除 HCl，保证反应顺
利进行。
在传统的釜式反应中，反应器体积大，传质和