Page 188 - 精细化工2019年第10期
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·2154· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
方式来控制反应的剧烈程度。由于先后加入的反应 续流微反应器具有混合效率高和换热效率高的优
物在体系中的停留时间不同,最先生成的产物在反 势,该工艺可以将物料按照配比高效混合,进料方
应器中的停留时间过长,易发生副反应。连续流微 式简单,缩短了工艺耗时,并且三氯化磷为理论用
反应器可实现原料的瞬时高效混合,通过改变进料 量,降低了试剂消耗量,减少了化学废弃物的产生,
流速或反应管长度的方式精确控制反应停留时间, 使抗氧剂 168 的合成工艺更加绿色、经济、高效。
即在物料反应至最优时间时,迅速结束反应,避免
参考文献:
了因反应停留时间过长而引发的副反应。为了提高
[1] Liang Cheng ( 梁诚 ). Technological progress of phosphite
原料转化率和产物收率,探讨了不同反应停留时间
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对抗氧剂 168 收率的影响,结果如表 4 所示。 [2] Fu Jianying (付建英). Factors which effect on hydrolysis stability of
phosphite antioxidant agent and methods for raising it[J]. Plastics
①
表 4 反应停留时间对收率的影响 Additives (塑料助剂), 2017, (5): 12-17.
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收率/% 82 87 90 88
8-11.
① n(2,4-二叔丁基苯酚)∶n(三氯化磷)∶n(TEA)=3.0∶ [5] Akbarali P M, Raj K K V, Gouda K T, et al. Processes for producing
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由表 4 可知,当反应停留时间缩短至 240 s 时, US3823207[P]. 1974-09-09.
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抗氧剂 168 的收率可达 90%。抗氧剂 168 的合成是 phosphites: US5254709[P]. 1993-10-19.
快速反应,若反应停留时间过长,微通道中的产物 [8] Zhao Ying (赵颖), Sun Fang (孙芳), Sun Li (孙利). Application and
会发生分解造成副产物增多,从而降低产物收率。 synthesize of irgafos 168[J]. Chemical Engineer (化学工程师),
2003, (4): 48-49.
但当反应停留时间降为 180 s 时,产物的收率下降 [9] Chen Wei (陈威), Jin Liantie (金炼铁), Bao Jun (鲍筠). Study on
为 88%。这是由于在该反应时间下,体系中的原料 synthesis technology for antioxidant 168[J]. Plastics Additives (塑料
助剂), 2009, (4): 37-40.
没有完全转化,部分中间体没有生成产物,导致收
[10] Chen Zhiwei (陈之卫). Defy oxyge 168 mattery project reform[J].
率降低。由反应机理可知,抗氧剂 168 的反应分为 Gansu Science and Technology (甘肃科技), 2005, 21(4): 29-30.
3 步,首先生成一取代酯或者二取代酯,继续反应 [11] Zhao Ying (赵颖), Sun Fang (孙芳), Sun Li (孙利). Technology
progress on antioxidant 168[J]. Fine and Specialty Chemicals (精细
再生成目标产物 168。因此,反应最优停留时间为
与专用化学品), 2004, 12(1): 7-9.
240 s。 [12] Wang Weijie (王伟杰), Yan Shenggang (阎圣刚), Chen Hongbo (陈
综上,确定了抗氧剂 168 的最优工艺条件为: 宏博), et al. Improved synthesis of antioxidant 168[J]. Guangdong
Chemical Industry (广东化工), 2009, 36(3): 23-25.
n(2,4-二叔丁基苯酚)∶n(三氯化磷)∶n(三乙胺)= [13] Ding Huiping (丁慧萍), Xing Cuiping (邢翠萍). Development and
3.0∶1.0∶3.3,甲苯为溶剂,反应温度为 75 ℃,反 application of phosphite antioxidant[J]. Yunnan Chemical
Technology (云南化工), 2004, 31(1): 15-18.
应停留时间为 240 s。
[14] Du Fei (杜非). Study of synthesis and application for antioxidant
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3 结论 [15] Plutschack M B, Pieber B, Gilmore K, et al. The hitchhiker’s guide
to flow chemistry[J]. Chemical Reviews, 2017, 117: 11796-11893.
通过探索反应溶剂、缚酸剂种类及用量、反应 [16] Laudadio G, Straathof N J W, Lanting M D, et al. An environmentally
benign and selective electrochemical oxidation of sulfides and thiols
温度和反应停留时间等因素对抗氧剂 168 收率的影
in a continuous-flow microreactor[J]. Green Chemistry, 2017, 19:
响,优化确定了抗氧剂 168 的连续流合成最佳工艺 4061-4066.
条件。其中,n(2,4-二叔丁基苯酚)∶n(三氯化磷)∶ [17] Morse P D, Beingessner R L, Jamison T F. Enhanced reaction
efficiency in continuous flow[J]. Israel Journal of Chemistry, 2016,
n(三乙胺)=3.0∶1.0∶3.3,甲苯作为溶剂,反应温度 57: 217-227.
为 75 ℃,反应停留时间为 240 s,产物纯化后收率 [18] Gutmann B, Cantillo V, Kappe C O. Continuous-flow technology—A
为 90%,通过气相色谱测得产物纯度大于 99.9%。 tool for the safe manufacturing of active pharmaceutical ingredients[J].
Angewandte Chemie International Edition, 2015, 54: 6688-6728.
与现有的釜式合成工艺需 5~6 h 反应时间不同的是, [19] Newman S G, Jensen K F. The role of flow in green chemistry and
该法所需的反应时间大大缩短,产品纯度高,并且 engineering[J]. Cheminform, 2013, 15: 1456-1472.
[20] Xin Zhong (辛忠), Wan Li (万力), Mao Mengmei (茅梦梅), et al.
能够自动化进料连续获得目标产物,操作简单,安
Preparation of phosphite compounds in microchannel reactor:
全性高,易于实现在线大批量生产。此外,由于连 CN201910247814. 8[P]. 2019-03-29.