Page 250 - 精细化工2019年第8期

·1738· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

1.3 性能测试 甲酚与多聚甲醛的物质的量比 1∶20，2-叔丁基对甲
1.3.1 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的热稳定性测试 酚与乙二醇二甲醚的物质的量比为 1∶1.5。在上述
采用热重实验对合成产物 2-羟基-3-叔丁基-5- 最优条件下进行 3 组平行实验，产物收率分别为
甲基苄醇及对照物 BHT 的热稳定性进行测试，测定 82.73%、83.21%和 82.76%，3 组平行实验所得产率
标准 ASTM E2550—2007 [19] ，测试条件：温度从 平均值为 82.90%。
40 ℃升至 550 ℃，升温速率为 10 ℃/min。测试气
体为氮气，流速为 100 mL/min。 表 3 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇正交实验结果
Table 3 Orthogonal experimental results for the synthesis
1.3.2 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的抗氧化性能 route of 2-hydroxy3-tert-butyl-5-methylbenzyl alcohol
测试 序号 A/℃ B/h C D 产率/%
采用对照物 BHT 及产物 2-羟基-3-叔丁基-5-甲 1 140 15 1∶10 1∶1 66.31
3–
基苄醇对超氧阴离子 O 、•OH 自由基及 DPPH•自 2 140 20 1∶15 1∶1.5 73.76
由基的清除能力判断产物 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基 3 140 25 1∶20 1∶2 71.34
苄醇的抗氧化能力。实验方法：配制一系列不同浓 4 150 15 1∶10 1∶1 76.21
度的 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇乙醇溶液和 BHT 5 150 20 1∶15 1∶1.5 80.53
的乙醇溶液，准确量取 4 mL 待测 2-羟基-3-叔丁基- 6 150 25 1∶20 1∶2 78.59
5-甲基苄醇乙醇溶液和 BHT 的乙醇溶液与不同自由 7 160 15 1∶10 1∶1 74.33
基的溶液混合均匀，测试其相应自由基最大吸收波 8 160 20 1∶15 1∶1.5 65.46
长下的吸光度 A S ，每 30 s 记录一个数据，共记录 9 160 25 1∶20 1∶2 62.75
4 min。按照以下公式计算清除率： 水平 1 70.47 72.28 70.12 69.86
D/%=(A 0 ΔA S )/ ΔA 0 100 水平 2 78.44 73.25 70.91 75.56
其中：A 0 是用空白溶液代替 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基 水平 3 67.51 70.89 75.40 71.00
苄醇乙醇溶液测定的吸光度。 极差 R 10.93 2.36 5.28 5.70
因素主次顺序 A>D>C>B
2 结果与讨论
2.2 FTIR 分析
2.1 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的工艺优化 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的 FTIR 谱图如图
对 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的合成工艺进 1 所示。
行优化，主要考察反应温度（A）、反应时间（B）、
2-叔丁基对甲酚与多聚甲醛的物质的量比（C）、2-
叔丁基对甲酚与溶剂乙二醇二甲醚的物质的量比
（D）4 个因素对反应的影响。在不考虑交互作用的
4
前提下，设计 L 9 (3 )正交实验，因素与水平表如表 2
所示。具体正交实验结果如表 3 所示。

表 2 实验因素与水平表
Table 2 Orthogonal factor level table
因素

水平 A： B： C： D： 图 1 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的红外吸收光谱图
反应温度/℃ 反应时间/h 原料配比 n(原料)∶n(溶剂)
Fig. 1 FTIR spectrum of 2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylbenzyl
1 140 15 1∶10 1∶1.0 alcohol

2 150 20 1∶15 1∶1.5
–1
如图 1 所示，3416 cm 为羟基的伸缩振动峰，
3 160 25 1∶20 1∶2.0 –1
2955、2918 及 2859 cm 为甲基和亚甲基伸缩振动
–1
由表 3 可知，A、B、C、D 4 个因素对反应的影 吸收峰，1483 cm 为苯基的骨架伸缩振动吸收峰，
–1
响大小顺序为：A>D>C>B，即影响因素由大到小的 1391、1362 cm 附近为叔丁基的剪切振动吸收峰，
–1
顺序为：反应温度、2-叔丁基对甲酚与乙二醇二甲 1200 cm 为酚的 C—O 键的伸缩振动峰，1150 cm –1
醚的物质的量比、2-叔丁基对甲酚与多聚甲醛的物 为醇基的 C—O 键的伸缩振动峰。
质的量比、反应时间。最优组合为：A 2 B 2 C 3 D 2 ，即 2.3 晶体结构
反应温度为 150 ℃，反应时间为 20 h，2-叔丁基对 2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苄醇的晶体结构如图 2