专利名称：双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法
技术领域：
本发明涉及一种抗氧剂的合成方法，具体是一种双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法。
背景技术：
亚磷酸酯类抗氧剂主要用作聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、ABS树脂、聚酯等各种合成树脂的辅助抗氧剂。它对防止氧化，改善色泽等具有突出的作用；其本身具有较高的热稳定性，耐侯性及耐水解稳定性，因此加工稳定性好，制品透明性好；不污染，与紫外线吸收剂，酚类抗氧剂并用具有良好的协同效应。双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的化学结构式如附土所示。
双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成方法，目前的文献报道主要选用甲苯和苯为溶剂，以三氯化磷、季戊四醇和十六醇为主要原料来进行合成。所得到的产品中无酚，但工艺较为复杂，后处理工艺繁琐，产率低，并且在反应中须加入芳烃作溶剂，溶剂的回收提纯复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术存在的缺点，提供一种新的合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的方法。本发明用亚磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇为原料合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯，在本发明的合成工艺中，不需要加入甲苯等有机溶剂，产物中没有苯酚产生，因此本发明的方法是一种无毒、高效、环保的合成新方法。
为达到上述目的，本发明采取了如下技术方案本发明的原理如附图2所示。
双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成方法，包括以下步骤
1、装有搅拌器、冷凝器、温度计、接收器的三口烧瓶中，加入季戊四醇、亚磷酸三乙酯、催化剂，搅拌，搅拌速度为300～700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间；在温度为130℃，压力为-0.02～0.06Mpa的条件下减压蒸馏出反应生成的乙醇和未反应的亚磷酸三乙酯，制备得到纯净的季戊四醇二亚磷酸酯；其中，亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2.0～2.40∶1，优选是2～2.20∶1；以重量计，催化剂的用量为季戊四醇量的1～4％，优选是2～4％；所述的催化剂可为甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、无水碳酸钾或有机锡；反应温度为100～150℃，优选是110～150℃；反应时间为0.5～5h，优选是2～4h；2、在(1)步骤得到的反应产物中，不需分离提纯，直接向其中加入十六醇，搅拌，搅拌速度为300～700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为160℃，压力为-0.02～0.06Mpa的条件下减压蒸馏出乙醇；冷却后得到白色蜡状固体即为产物；其中，反应温度为140～170℃，优选是150～170℃；反应时间为1～3.5h，优选是2～3.5h；十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.0～2.10∶1。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果本发明用亚磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇为原料合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯，在本发明的合成工艺中，不需要加入甲苯等有机溶剂，产物中没有苯酚产生，因此本发明的方法是一种无毒、高效、环保的合成新方法。
图1为双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的化学结构式；图2为本发明的反应原理图；图3为实施例3所制得的产品的红外光谱图。
具体实施例方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所涉及之范围。
实施例1双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成方法，包括以下步骤1、装有搅拌器、冷凝器、温度计、接收器的三口烧瓶中，加入季戊四醇、亚磷酸三乙酯、催化剂，搅拌，搅拌速度为300转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为130℃，压力为-0.02Mpa的条件下减压蒸馏出反应生成的乙醇和未反应的亚磷酸三乙酯，制备得到纯净的季戊四醇二亚磷酸酯；其中，亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2.0∶1；以重量计，催化剂的用量为季戊四醇量的1％；所述的催化剂可为甲醇钠；反应温度为100℃；反应时间为0.5h；2、在(1)步骤得到的反应产物中，不需分离提纯，直接向其中加入十六醇，搅拌，搅拌速度为300转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为160℃，压力为-0.02Mpa的条件下减压蒸馏出乙醇；冷却后得到白色蜡状固体即为产物；用数字显微熔点测定仪测定产品的熔点。
其中，反应温度为140℃；反应时间为1h；十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.0∶1。
实施例2双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成方法，包括以下步骤1、装有搅拌器、冷凝器、温度计、接收器的三口烧瓶中，加入季戊四醇、亚磷酸三乙酯、催化剂，搅拌，搅拌速度为500转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为130℃，压力为0.02Mpa的条件下减压蒸馏出反应生成的乙醇和未反应的亚磷酸三乙酯，制备得到纯净的季戊四醇二亚磷酸酯；其中，亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2.20∶1；以重量计，催化剂的用量为季戊四醇量的3％；所述的催化剂可为氢氧化钠；反应温度为130℃；反应时间为2.5h；2、在(1)步骤得到的反应产物中，不需分离提纯，直接向其中加入十六醇，搅拌，搅拌速度为500转/分，；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为160℃，压力为0.02Mpa的条件下减压蒸馏出乙醇；冷却后得到白色蜡状固体即为产物；其中，反应温度为160℃；反应时间为2.5h；十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.05∶1。
实施例3双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成方法，包括以下步骤1、装有搅拌器、冷凝器、温度计、接收器的三口烧瓶中，加入季戊四醇、亚磷酸三乙酯、催化剂，搅拌，搅拌速度为700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为130℃，压力为0.06Mpa的条件下减压蒸馏出反应生成的乙醇和未反应的亚磷酸三乙酯，制备得到纯净的季戊四醇二亚磷酸酯；其中，亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2.40∶1；以重量计，催化剂的用量为季戊四醇量的4％；所述的催化剂可为有机锡；反应温度为150℃；反应时间为3h；2、在(1)步骤得到的反应产物中，不需分离提纯，直接向其中加入十六醇，搅拌，搅拌速度为700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为160℃，压力为0.06Mpa的条件下减压蒸馏出乙醇；冷却后得到白色蜡状固体即为产物；其中，反应温度为170℃；反应时间为3.5h；十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.10∶1。
产品分析以实施例2所制得的产品进行产品分析。
1、产品的提纯反应产物中含有一些杂质，主要是未反应的产物，采用合适的工艺提纯，得到纯净的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯。
2、元素分析对双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯产品，作元素分析，结果如表1所示。
表1产品元素分析结果
3、红外光谱分析产物的红外光谱分析，主要的基团的红外特征吸收峰中，722为-CH2键的吸收振动峰；1032为P-O-C键的振动吸收峰；1157，1131为季碳伸缩振动峰；2918，2850，1379，1468为-CH3、-CH2的伸缩和弯曲振动峰；与目的产物结构中的主要基团红外特征吸收峰一致。
结论反应合成的产品为双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯。
权利要求
1.双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于包括以下步骤(1)向装有搅拌器、冷凝器、温度计、接收器的三口烧瓶中，加入季戊四醇、亚磷酸三乙酯、催化剂，搅拌，搅拌速度为300～700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间，在温度为130℃，压力为-0.02～0.06Mpa的条件下减压蒸馏出反应生成的乙醇和未反应的亚磷酸三乙酯，制备得到纯净的季戊四醇二亚磷酸酯；其中，亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2.0～2.40∶1；以重量计，催化剂的用量为季戊四醇量的1～4％；所述的催化剂可为甲醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、无水碳酸钾或有机锡；反应温度为100～150℃；反应时间为0.5～5h；(2)在(1)步骤得到的反应产物中，不需分离提纯，直接向其中加入十六醇，搅拌，搅拌速度为300～700转/分；在规定的温度条件下加热反应一段时间；在温度为160℃，压力为-0.02～0.06Mpa的条件下减压蒸馏出乙醇；冷却后得到白色蜡状固体即为产物；其中，反应温度为140～170℃；反应时间为1～3.5h；十六醇与中间体季戊四醇二亚磷酸酯的摩尔比为2.0～2.10∶1。
2.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步骤中的亚磷酸三乙酯与季戊四醇的摩尔比为2～2.20∶1。
3.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步骤中的催化剂的用量为季戊四醇量的2～4％。
4.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步骤中反应温度为110～150℃。
5.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(1)步骤中反应时间为2～4h。
6.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步骤中反应温度为150～170℃。
7.根据权利要求1所述的双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法，其特征在于(2)步骤中反应时间为2～3.5h。
全文摘要
本发明公开了一种双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成新方法。本发明的方法包括如下两个步骤1.季戊四醇二亚磷酸酯的合成；2.双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成。本发明用亚磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇为原料合成双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯，在本发明的合成工艺中，不需要加入甲苯等有机溶剂，产物中没有苯酚产生，因此本发明的方法是一种无毒、高效、环保的合成新方法。
文档编号C07F9/6564GK1765907SQ20051003704
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者潘朝群, 康英姿 申请人:华南理工大学