автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.04, диссертация на тему:Синтез 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-мезитилена (АО-40) на основе 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-бензилдиметиламина

На правах рукописи

МЕЗИТИЛЕНЛ (Л0-40) НЛ ОСНОВЕ 3,5-ДИ-ТРЕТ.-БУТИЛ-4-ГИДР01<СИ-БЕНЗИЛДИМЕТИЛЛМИНЛ

05.17.04 - технология продуктов тяжелого ( или основного) органического синтеза

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КАЗАНЬ - 1995

Работа выполнена в Татарском технологическом научном центре при Кабинете Министров Республики Татарстан.

Научные руководители - доктор химических наук,

профессор Самуилов -Я.Д. кандидат химических наук, Бухаров C.B.

Официальные оппоненты - доктор химических наук,

профессор Харлампиди Х.Э. кандидат технических наук, Захарова JI.3.

(АО "Стерлитамакский нефтехимический завод")

Ведущая организация - V НИИ химикатов для полимерных

материалов, г.Тамбов

, а а Зашита состоится " Р "_^ ' '_ 1996 года в ^ часов

на заседании диссертационного совета Д 063.37.01

в Казанском государственном технологическом университете по адресу: 4200015, г.Казань, ул.К.Маркса,68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ.

Автореферат разослан ^ И I < с; i-ъ ¡995 года

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук ^ Н.А.Охотина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из важнейших задач современной промышленности полимеров является производство стабилизаторов и других добавок, улучшающих качество полимерных материалов. Специфика потребительских свойств стабилизаторов, особенности областей их применения, а также необходимость быстрого обновления и расширения ассортимента требуют рассмотрения возможностей изменения сырьевой базы, разработки новых методов синтеза и новых технологических процессов. Это обусловлено не только потребностями промышленности, но и ужесточением санитарно - гигиенических требовании. В связи с этим многие зарубежные фирмы вновь обратили свое внимание на разработку новых и усовершенствование старых технологий производства наиболее эффективных из известных фе-нольных стабилизаторов, которые значительно менее токсичны по сравнению с амшшыми. Особый интерес вызывает 2,4,б-трнс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гндроксибен-знл) мезитилен - высокоэффективный неокрашнвшощий нетоксичный стабилизатор полиэтилена, полиуретанов, полиацеталеи и поликарбонатов. Он защищает от тер-моокислителыюй деструкции полипропиленовые, полиамидные и полиэфирные волокна, резины на основе натурального и синтетических каучуков и латексы, предохраняет косметические и лекарственные препараты от окисления. В России на данный момент этот стабилизатор не выпускается.

Целью работы являлась разработка нового экологически более чистого по сравнению с известными и базирующегося на отечественном сырье способа получения антиоксиданта 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидрокснбензнл)мезитилена, изучение условий протекания всех стадий процесса и их оптимизация, выдача рекомендаций при производстве в промышленных масштабах, адаптация процесса к условиям конверсионного предприятия.

Научная новизна. Предложен метод и технологическая схема получения 2,4,6--трис-(3,5-ди-трет.-бут1ш-4-гидроксибензнл)мезитнлена алкнлированием мезитилена 3,5-ди-трет.-бутил-4-гпдроксибензилацетатом в среде уксусной кислоты и с применением хлорной кислоты ( 0,05 моль на 1 моль мезитилена ) в качестве катализатора. Изучены факторы, влияющие на протекание каждой стадии обсуждаемого процесса.

Практическая значимость. Применение предлагаемого автором способа синтеза антиоксиданта 2,4,б-трис-(3,5-ди-трет.-бутнл-4-гндроксибензил)мезитилена позволяет получать его на базе отечественного сырья с высокой чистотой и высоким выходом на организованном по программе конверсии производстве. Для процесса используется действующее оборудование и инфраструктура.

На защиту выносятся следующие положения :

- способы получения 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетата

- способы получения 2,4)6-трис-(315-дп-трет.-бутил-4-гидроксибс113ил)мез11тилема

- методы синтеза бнс-(3,5-дн-трет.-бутил-4-гидрокси)бензилового эфира

- технологическая схема получения 2,4,б-трис-(3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксн-бензил)мезнтнлена.

Апробация работы ц публикации. Результаты работы докладывались на международном конгрессе " Развитие мониторинга и оздоровление окружающей среды", З-ей республиканской конференции по интенсификации нефтехимических процессов " Нефтехимия-94 " и ежегодных научно - технических конференциях Казанского Государственного Технологического Университета. По теме работы опубликовано 5 статей.

Личное участие автора. Диссертант осуществил постановку экспериментов, сбор, обработку, анализ и обобщение полученных результатов, предложил схему получения промежуточных и целевых продуктов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 136 страницах, содержит 8 таблиц, 17 рисунков, список литературы включает 131 работу. Диссертационная работа состоит из пяти глав.

В первой главе проведен подробный анализ литературных данных о различных классах стабилизаторов, о фенольных антиоксидантах как ингибиторах окислительных процессов, приведены примеры реакции, протекающих при этих процессах, рассмотрена проблема зависимости эффективности стабилизаторов от различных факторов, показано преимущество трисфенольных антиоксндантов, каким и является аитиоксндант 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-бут1Ш-4-гндрокс11бензил)мезитилен, проведен патентный поиск и анализ способов его получения.

Во второй и третьей главах изложены результаты проведенной работы, систематизированы экспериментальные данные, представлены схемы процессов, их механизм, кинетика, обсуждены факторы, влияющие на протекание отдельных стадий процесса.

В четвертой главе изложены методы синтеза исходных соединений ( 2,6-дн-трет.-бутнл-4-метокснметнлфенола, 3,5-дн-тет.-бут>т-4-п1дроксибензнлацетата, бис-(2,6-ди-трет.-бутнл-4-гндрокси)бензилового эфира, 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гндрокси-бензилового спирта ) и продуктов ( бис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензнл)-сульфида, 2,4,б-трнс-(3,5-дн-трет.-бут1ш-4-гидрокснбензил)мезнтнлена), приведены физико - химические методы, использованные для подтверждения структуры и состава продуктов.

В пятой главе описана технологическая схема предлагаемого процесса, произведены ¡расчеты и описания работы узлов синтеза 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензилацетата и 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бут1ш-4-гндрокспбензнл)-

мезитилеиа и узла очистки 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бут1ш-4-гндроксибензнл)-мезитилена.

Специальный раздел работы посвящен изложению пыводов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Синтез 3,5-ди-трет.-бут1ш-4-гидрокснбензнлацетата из 3,5-ди-трет.-бутил-4-гндроксибензилдиметламина

Одним из алкилиругащих агентов, применяемых в промышленном синтезе 2,41б-трнс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-п!дроксибензил)мез]1Тилена является 3,5-дн-трет.-бутнл-4-гидрокснбенз1шацетат.

но-ЮУ,сн2оссн,

\ / . и ^

>Г о '

В разработанных ранее процессах его после получения из 2,6-ди-трет.-бутилфенола, не выделяя, используют в синтезе 2,4,6-трнс-(3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензил)мезитилена. Выход целевого продукта при этом не превышает 52%.

3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензилацетат может быть получен также ацети-лированием 3,5-дн-трет.-бут1Щ-4-гидроксибензнлдпметпламина, однако известный метод синтеза мало пригоден для промышленного использования, поскольку в реакции применяется большой избыток растворителя ( 70 молен на I моль 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензилдимет1тамина ), кроме того, используемый авторами работы способ выделения 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидрокснбензилацетата приводит к потере образующегося в ходе реакции ценного растворителя - диметнлацетамида.

При проведении реакции при кипячении в уксусной кислоте - наиболее доступном ацетнлнрующем агенте - в инертной атмосфере за б часов выход 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетата составил 12%.

Попытка использовать для синтеза 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидрокси-бензилацетата из 3,5-дн-трет.-бутнл-4-гидроксибензилднметнламина вместо уксусной кислоты ацетат аммония - более сильный в полярных растворителях ацили-рующий агент - привела к обнаружению нового способа синтеза бнс-(3,5-ди-трет. -бутил-4-гидроксн)бензилового эфира, также применяемого в качестве алкпллрую-

щего агента в синтезе 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бутнл-4-пщрокспбенз1ш)мезитллена (см. стр.8).

Дальнейшие исследования показали, что применение в качестве ацнлирую-щего агента уксусного ангидрида позволяет получить 3,5-ди-грет.-бут)ш-4-гидроксибензнл ацетат с высоким выходом и высокой чистоты, при этом отпадает необходимость в его дополнительной чистке.

СН,<

СОССН,

. г и

о

Как было установлено, 3,5-дн-трет.-бутил-4-гидрокснбензнлацетат является химически достаточно активным соединением, легко распадается в присутствии кислотных и щелочных агентов, при испарении растворителя с его поверхности, а также нагревании выше 80°С по схеме :

ОН

н

суш,

II °

о,

о

II

о

Максимально чистый 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидро.ксибензнлацетат в реакции • ацетнлирования 3,5-дн-трет.-бутнл-4-пщрокснбензилднметиламина (ОМ-Т) уксусным ангидридом получается при комнатной температуре без растворителя при перемешивании образующейся в ходе реакции вязкой массы.

В ходе исследований было обнаружено,что реакция протекает с небольшим выделением тепла и при проведении ее в больших объемах встает проблема теплоот-вода и эффективного перемешивания образующейся массы (Табл.1).

Таблица 1.

Температура реакционной смеси при различном количестве применяемого уксусного ангидрида._

количество уксусного ангидрида на 1 моль ОМ-Т (моль) температура реакционной массы (°С)

1.05 60

1.) 55

1,25 45

1.4 40

Эта проблема может быть решена двумя путями.

Первый - это разбавление массы за счет использования небольшого избытка уксусного ангидрида ( 1,3 - 1,4 моль на 1 моль 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидрокси-бензилдиметилампна ) с использованием реактора со шнековой мешалкой, которая не только эффективно перемешивает реакционную массу, но и измельчает исходный 3,5-ди-трет.-бутил-4-гндрокспбензилдиметиламин, поступающий в виде чешуйчатых пластин, что гомогенизирует смесь и ускоряет процесс.

Второй путь - применение растворителя, смешивающегося с водой, например ацетона. Применение растворителя приводит к необходимости разгонки тройной смеси растворитель-вода-диметилацетамид, что требует дополнительных энергетических затрат и, как указано выше, ухудшает качество образующегося продукта.

Вместе с тем небольшой избыток уксусного ангидрида может иметь дополнительный положительный эффект. Дело в том, что для эффективного отмывання 3,5-дн-трет.-бутпл-4-гидроксибензилацетата от образующегося побочно диметилаце-тамида необходимо использовать воду с температурой не ниже 40-45°С. При наличии же в реакционной смеси непрореагировавшего уксусного ангидрида отпадает необходимость в предварительном нагревании воды, так как при взаимодействии сетевой воды с уксусным ангидридом происходит разогрев реакционной смеси до необходимой температуры.

Предлагаемый метод более эффективен по сравнению с известными и позволяет получать 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетат с выходом 98% и чистотой 95%.

Взаимодействие 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензил-диметиламнна с ацетатом аммония Изучая обменную реакцию 3,5-дн-трет.-бутнл-4-гндрокснбензнламнна с уксусной кислотой, мы обнаружили, что процесс не останавливается на стадии образования 3,5-дн-трет.-бутнл-4-гндрокснбензилацетпта:

* ЩОУ^ш, * О (X)

он

ОН ОН

СМООШЦ

-(еы^о см №

+ -ВДШ4

X

'4

СНХ—О— СИ

Движущей силой процесса, представленного на схеме, может являться высокая реакционная способность 3,5-ди-трет.-бутнл-4-П1дроксн-бензнлацетата по отношению к нуклеофильным реагентам ( в данном случае - к образующемуся промежуточно бензллат - аниону).

С приведенной схемой согласуется также большая завнснмнсть процесса от полярности применяемого растворителя. Так, в малополярном толуоле реакция не идет даже при двухчасовом кипячении.

Вместо ацетата аммония в реакции могут быть использованы другие соли карболовых )1 минеральных кислот (ацетат калия, диаммошшная соль янтарной кислоты, хлористый аммоний, сульфат натрия в присутствии краун эфира). Выход бпс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидрокси)бензилового эфира и скорость процесса в каждом случае зависят от нуклеофильности применяемого реагента и его растворимости в используемом растворителе.

Следует отметить, что процесс, представленный на схеме, протекает при комнатной температуре с выходом продукта до 80% и, таким образом, является очень удобным способом получения бис-(3,5-дн-трет.-бутнл-4-гндрокси)-бензнлового эфира - известного полупродукта в синтезе 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-'-бутил-4-гндроксибензил)мезитилена.

Протекающие реакции алкнлировання мезитилена 3,5-ди-трет.бутнл-4-гидроксибензилацетатом и образования побочных продуктов можно изобразить следующей схемой :

Синтез 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензил)-мезитилена из 3,5-ди-грег.-буп[л-4шдр0ксибензнлацегата; влияние кислотности среды

Пз схемы видно, что, во-первых, протекание реакции определяется кислотностью среды и, во-вторых, так как в переходном состоянии образуется полярная структура, то применение полярных растворителей должно увеличивать скорость процесса.

Стадию алкилнровання мезитнлека в известных промышленных процессах проводят в присутствии большого избытка минеральных кислот. Поэтому целью нашего дальнейшего исследования явилось изучение Возможности сннжения количества применяемой кислоты на стадии алкилнровання мезитилена.

Мы изучили влияние добавления гетерополнкислот, фосфорной, серной, уксусной и хлорной кислот на процесс алкилнровання мезитилена 3,5-ди-трет.-бутил-4-гндрокснбензилацетатом (Табл.2). Применение фосфорной и уксусной кислот не дало положительных результатов, то есть реакция алкилнровання не протекала. По данным ЯМР 'Н н масс - спектроскопии было установлено, что, кроме основного продукта А0-40, образуются и побочные: 2,4-бис(3,5-ди-трет.-бутил-4-гндрокснбензил)мезитилен (ди-зам.) и бнс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гцдрокси-фенил)метал + 1,2-ди(3,5-ди-трет.-бутш1-4-гидрокси-фенил)этан (МБ +ЭБ).

Таблица2.

Выход и состав целевого продукта в реакции алкилнровання мезитилена'

3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибезилацетатом при применении различных

катализато ров.

катализатор выход сырого продукта(%) состав сырого продукта (%)

АО-40 ди-зам. МБ + ЭБ

НСЮ4 80 96 2.5 1.5

Н2504 75 79 18 3

Н7[Р(Мо,07) 6] 7 42,5 38 19,5

Исходя из результатов исследований, нами было предложено применить в качестве катализатора хлорную кислоту.

Синтез 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бутил-4-гидроксибензнл) мезитилена из 3,5-дн-трет.-бутил-4-гидроксибензнлацстата; влияние растворителей

Во всех известных промышленных процессах стадию алкилирования мезитн-. лена с целью получения 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бутил-4-гидрокснбензнл)мезптилена проводят в хлорированных углеводородах. Исходя из предположения о том, что протеканию реакции должны способствовать полярные растворители, хлоралканы, по нашему мнению, не могут являться оптимальными растворителями. Кроме того, их применение приводит в нашем случае к образ.ованню в ходе реакции смеси растворителей, так как 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензилацетат в процессе алкнли-рования отщепляет эквимолярное количество уксусной кислоты. В этом плане, с нашей точки зрения, реакцию алкилирования мезитилена 3,5-ди-трет.-бутил-4-гвдроксибензилацетатом было бы оптимально проводить в уксусной кислоте - силь-• но полярном протоно - донорном растворителе.

С целью выявления влияния природы растворителя на скорость реакции ал-хилирования мезитилена 3,5-ди-трет.-бутил-4-пщроксибензилацетатом мы изучили кинетику этого процесса в различных растворителях. На рисунках (1.а.б,в) представлены изменения концентраций 3,5-ди-трег.-бутил-4-гпдроксибензилацетата, 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензил)мезит1шена, промежуточно образующегося 2,4-бис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена а также 1,2-ди(3,5-ди-трет.-бутил~4-пщроксифенил)метана и 1,2-ди(3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксифе- нил)этана при проведении реакции в уксусной кислоте, смеси мети-ленхлорнд: уксусная кислота (1:1) и смеси метиленхлорпд : уксусная кислота (2:1). Полученные данные подтверждают, что скорость процесса алкилирования мезитилена '3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетатом и выход целевого продукта силь-_ но зависят от состава реакционной среды. Если в случае применения уксусной кисло-■ ты реакция практически завершается за 30 минут (при этом выход целевого продукта превышает 75 % ),то с уменьшением ее количества в реакционной среде скорость реакции и выход целевого продукта существенно падают, а увеличивается количество побочных продуктов, представляющих собой продукты распада 3,5-дн-трет,-бутил-4-гидрокси -бензилацетата и неполного алкилирования мезитилена.

О - • 10 "20 30 40 -50

• -Время (мни.)

100 .

0 50 100 • 150 200 250 300 350 «О

Время (мин.)

О 50 100 ISO 20О 250 300 - 350 400

Время (мин.)

Рнс.1. Кинетические кривые процесса алкшшрования мезитилена 3,5-ди-трет,-

бутнл-4-гидроксибензилацетатом в зависимости от растворителя

а) СН3 СООН б) СН3 СООН :'СН2 С12(1:1) в) СН3 СООН: СН2 С12 (1:2)

кривая 1 - 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетат

кривая 2 - АО-40 кривая 3 -ди-зам. кривая 4 - ЭБ+ МБ

Проведение реакции в уксусной кислоте снижает количество минимально необходимого .кислотного катализатора (табл.3).

ТаблпцаЗ.

Минимальное количество кислотного катализатора для получения А0-40 с выходом 75 % и чистотой 95 % в различных растворителях.

Н2 БОд (моль) мезитилен (моль) растворитель

0,35 1 сн3 соон

0,45 1 СН3 СООН :СН2С12 (1:1)

1 1 СН2 С12

Таким образом, предлагаемый метод является экологически более чистым по сравнению с известными, поскольку в нем многократно снижено количество применяемой минеральной кислоты (как минимум в 15 раз). Кроме того облегчена утилизация образующейся в ходе реакции уксусной кислоты ( нет необходимости в разделении смеси растворителей), что также уменьшает количество отходов.

Применение уксусной кислоты, как указывалось выше, уменьшает выход побочных продуктов, что, в свою очередь, делает возможным проведение процесса при температуре, близкой к комнатной.

В то же время, при проведении реакции в хлористом метилене при комнатной температуре резко увеличивается выход побочного 1,2-дн(3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксифенил)этана (10-15 %), что, кроме того, влечет за собой загрязнение целевого продукта продуктом неполного алкилирования мезнтилена (содержание 2,4-бис-(3|5-ди-трет.-бут1ш-4-гидроксибензил)мезитилена до 40%). Исходя из полученных данных, оптимальной температурой реакции в уксусной кислоте является температура 40-45 °С.

Дополнительные условия, отходы, очистка Проведению реакции алкилирования мезнтилена мешают основные примеси: амины, амиды и т.д., которые реагируют с кислотным катализатором ( НСЮд, Н25О4). Таким образом, образующийся на первой стадии диметилацетамлд должен быть полностью отмыт от 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетата. Кроме того, применяемый в реакции 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетат должен содержать не более 0,5.% остаточной влаги, так как протеканию реакции алкилирования мешает также вода, приводящая к разбавлению хлорной кислоты.

Полученный и ходе реакции 2,4,6-трнс-(3;5-ди-трет.-бутил-4-гидрокснбен-знл)мезитнлеи содержит 96% основного вещества.

Содержащиеся в нем примеси также являются фенольными стабилизаторами и, как известно, такое их содержание не уменьшает эффективности промышленного антиоксиданта.

Таким образом, полученный по разработанному нами методу 2,4,б-трис-(3,5-Д!1-трет.-бутнл-4-г1!дрокснбензил)мезнтнлен в большинстве случаев может быть использован без дополнительной очистки.

Для получения продукта с 99,8 % -ным содержанием основного вещества, что соответствует техническим условиям на аналогичный продукт фирмы Ethyl Corporation, допущении для применения в полимерах, контактирующих с пищевыми продуктами, требуется дополнительная очистка.

Необходимая степень чистоты достигается путем перекрнстализации из 10-кратного избытка смеси уксусная кислота : уксусный ангидрид (25:1) либо' переосаждением раствора 2,4,6-трнс-(3,5-дитрет.-бутил-4-гидрокснбензил)мезитилена в хлористом метилене (1,1 л на 1 кг) в уксусную кислоту (5:1).

На основании проведенных исследований была предложена технологическая схема (рис.2), которая была опробована на опытно-промышленном производстве Рошальского Химкомбината. Для процесса используются производимые на данном предприятии реагенты и растворители, действующее оборудование и инфраструктура РХК. Выпущенный антиоскидант А0-40 рекомендован для применения в качестве стабилизатора для полнстиролов и полиолефинов. Исследования проведены АО "Пластполимер"(г.Санкт-Петербург).

Описание технологической схемы 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилдиметиламин со склада загружается в реактор синтеза (1), где создается инертная атмосфера подачей азота из сети азотного дыхания и к 3,5-ди-трет.-бутил-4-гндрокснбензилдиметиламину подается уксусный ангидрид. В реакторе обеспечивается интенсивное смешение потоков, что способствует полному протеканию реакции. Тепло реакции отводится через стенку реактора. Процесс образования 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетата завершается за 25-30 минут. Образовавшаяся паста интенсивно смешивается с сетевой водой. При этом происходит разложение непрореагнровавшего уксусного ангидрида и отделение 3,5-ди-трет.-бутнл-4-гидроксибензилацетата от диметилацетамида. Далее суспензия 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидрокс(1бензилацетата поступает в центрифугу (2), где происходит промывка водой от остатков диметилацетамида и уксусной

кислоты. Раствор диметилацетамида из центрифуги (2) накапливается в сборнике (4), откуда отводится на разгонку.

Влажный 3,5-ди-трет.-бутил-4-гндроксибензилацетат из центрифуги (2) поступает в сушилку (3), где сушится горячим воздухом. Сухой продукт транспортируется на узел синтеза 2,4,6-трис-(3,5-дн-трет.-бутнл-4-гндрокснбенз1щ)-мезитилена.

В реактор синтеза (6) подается сухой 3,5-дн-трет.-бутпл-4-гидроксн-бензилацетат из сушилки (3) и уксусная кислота. При перемешивании и нагреве до 40-45 °С происходит растворение 3,5-дн-грет.-бутнл-4—гнлроксибензнлацетата. После этого подается расчетное количество мезитилена и хлорной кислоты. Реакцию ведут при температуре 40-45 °С в течение 1,5 часов.

По окончании реакционную смесь сливают в центрифугу (7), где происходит промывка продукта вначале уксусной кислотой из емкости (10), потом водой. Маточный раствор отводится в сборник (9), откуда направляется на регенерацию. Промывная уксусная кислота накапливается в сборнике (9), а промывные воды в сборнике (5).

Влажный продукт из центрифуги (7) высушивается в сушилке (8) горячим воздухом и направляется на узел очистки 2,4,б-трнс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гид-роксибензил)мезит1шена.

Сухой 2,4,б-трис-(3,5-ди-трет.-бут1Щ-4-гидрокс»бенз1щ)мезитилен из узла синтеза подается в реактор (11), где при перемешивании и кипячении растворяется в хлористом метилене. По окончании растворения, достигаемого за 15-20 минут, подается расчетное количество уксусной кислоты. Через 15-20 минут раствор сливается в центрифугу (12), где промывается вначале уксусной кислотой, а потом водой.

Маточный раствор отводится в сборник (9) и оттуда на регенерацю, промывная уксусная кислота в емкость (10) и оттуда в узел синтеза 2,4,б-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензил)мезитилена для промывки продукта. Промывные воды накапливаются в сборнике (5).

Продукт сушится в сушилке (13) горячим воздухом. Высушенный товарный продукт упаковывают в двойные бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами и отправляют на склад.

Рис.2. Технологическая схема получения АО-40

выводы

1. Разработаны эффективные методы получения двух алкилирующнх агентов, применяемых в синтезе 2,4,б-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-П1дрокснбензил)мезитилена : 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензилацетата и бнс-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидрокси)-бензилового эфира.

2. Разработан экологически более чистый по сравнению с известными способ получения 2,4,6-трнс-(3,5-ди-трет.-бут1ш-4-гидрокси-бензил)мезнтилена, основанный на процессе алкилирования 3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензнлацетатом мезитн-лена в среде уксусной кислоты и с применением в качестве катализатора хлорной кислоты. Способ позволяет получить целевой продукт высокой степени чистоты с высоким выходом.

3. На основании предложено!! технологической схемы на Рошальском Химкомбинате в настоящее время организовано опытно-промышленное производство с использованием действующего оборудования, инфраструктуры, производимых на данном предприятии реагентов и растворителей, отработан механизм утилизации отходов. Выданы данные для организации производства антиоксидпнта А0-40 в количестве 20 тонн в год.

. 4. По выпущенной опытно-промышленной партии получены положительные отзывы об эффективности А0-40 и выданы рекомендации для его применения в качестве стабилизатора для полистиролов и полиолефинов. Исследования проведены АО "Пластполимер"(г.Санкт-Петербург).

Основные результаты работы опубликованы: '•'••'• 1. Экологически чистый способ получения 2,4,6-трнс-(3,5-дн-трет.-бутил-4-гвдроксибенз1ш)мезитилена / Тезисы междунар. конгресса "Развитие мониторинга и оздоровление окружающей Среды". Казань, июнь 1994.-С.330 // Лиакумович А.Г., Бухаров C.B., Ацель(Нусинович) В.Д., Губандуллин Л.Я., Самуилов Я.Д.

2. Адаптация новых технологий к существующим установкам. Сообщение 1. Изменение процесса получения Агидола-40 для реализации на установке производства ацетилцеллюлозы / Производство и использование эластомеров. 1994.- N 6.-С.10 // Губайдуллин Л.Ю., Ацель(Нусинович) В.Д., Полушкин Ю.П., Бухаров C.B.

' 3. Использование комплекса физико-химических методов для идентификации и выделения примесей, образующихся при синтезе Агидола-40 / Тезисы 3-ей респуб. конф. по интенсификации нефтехим. процессов "Нефтехимия-94". Нижнекамск, октябрь 1994.- С.206 И Чугунов Ю.В., Бухаров C.B., Ацель(Нусинович)В.Д., Горшу-нова Н.Р.-С., Минигулов Ф.Г. Самуилов Я.Д.

- 4. Взаимодействие 3,5-ди-трет.-бутил-4-п1дроксибензилацетата с солями кар-эоновых кислот. Синтез бис-(3,5-ди-трег.-бутил-4-гидроксн)бензилового эфира / ЖОрХ. 1995.-Т.32, вып.2.-С.244-245 // Бухаров C.B., Ацель(Нусинович) В.Д., Чугунов Ю.В., Ефремов Ю.Я., Самуилов Я.Д.

■ 5. Способ получения 2,4,6-трис-(3,5-ди-трет.-бутил-4-гидроксибензил)мезити-гсена, отвечающий повышенным экологическим требованиям / Тезисы междунар. на-уч.-тех. конф. "Экология химических производств". Северодонецк. окт. 1994. С.228 // Лиакумович А.Г., Бухаров C.B., Ацель(Нусинович) В.Д., Самуилов Я.Д.

Соискатель

рх с*

Ацель В.Д.

Гираж 80 экз. '

Эфсетная лаборатория Казанского государственного технологического университета