连续合成N-(1,4-二甲基戊基)-N’-苯基对苯二胺的方法与流程

本发明涉及了一种防老剂，即n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的合成方法。
背景技术：
：防老剂4050，化学名称n-（1,4-二甲基戊基）-n’-苯基对苯二胺，常温下是一种暗红色粘稠液体，分子式:c19h26n2,分子量:282.4。防老剂4050性能优异的，主要用于使用轮胎、胶管、电线电缆等橡胶制品。一般与其它一些抗氧剂并用，例如与一些受阻酚类抗氧剂（如2,6-二叔丁基对甲酚）并用能有效降低汽油中不饱和烯烃在高温下的聚合，与4020并用能有效降低多羟基化合物（多元醇及多元酚）在高温下（150~220℃）的聚合。国外少数企业少量生产，国内有山东泰安飞达助剂公司进行过中试，并将其与4020进行复配，抗氧效果突出。发明所述防老剂，即n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的结构式如下所示：ep84527a2专利介绍了防老剂4050的合成方法，在高压釜中，加入1mol4-硝基二苯胺，0.494mol甲基异戊基酮，以1%铂碳为催化剂。115℃±5℃反应温度，氢压2.0mpa-2.8mpa，维持反应20min，随后升温至150℃±5℃，升压至2.8mpa-3.5mpa，反应113min，取样分析显示甲基异戊己酮已反应完全。韦志强等在防老剂4050的合成（石油化工，2014年第43卷增刊，415-417）介绍了以4-氨基二苯胺、5-甲基-2-己酮和氢气为原料，以5%钯炭为催化剂，一步法合成n-（1,4-二甲基戊基）-n’-苯基对苯二胺。4-氨基二苯胺和5-甲基-2-己酮摩尔比为1：4，催化剂质量分数（以4-氨基二苯胺计）为0.5%，反应温度160℃，反应压力4.0mpa,反应时间1~3小时，所得产物收率可达97%以上。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种防老剂，即n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的合成方法。n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的合成方法，其特征在于以5-甲基-2-己酮、4-氨基二苯胺为基本原料，在催化剂存在条件下，在固定床中连续反应得到含n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的混合物，经过纯化处理，得到n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺。为达到以上目的，本发明通常采取的技术方案如下：连续合成n-仲辛基-n'-苯基对苯二胺的方法，其特征在于，在固定床中，催化剂存在下，以5-甲基-2-己酮、4-氨基二苯胺为基本原料，按摩尔比为4~10:1进料，反应液体空速为0.10~0.20h-1，反应器控制温度为120~160℃，反应压力为1.50~3.00mpa，尾气为50~150ml/min，连续缩合加氢反应得到含n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺的混合物，经过纯化处理，得到n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺产品。一般地，所用催化剂为铜系催化剂，使用前为氧化态，还原活化后使用。所述铜系催化剂还原活化是在固定床反应器中，装入铜系催化剂，n2气吹扫反应器除去氧气，通入n2与h2混合气体，程序升温；反应过程中，随反应器内温度调整气体比例，温度平稳状态下逐渐加大h2比例，温度不再变化，活化完成。所述程序升温的温度范围为160~220℃。所述气体比例的调整方法为：n2、h2混合气体中h2的比例调节从1~100%，最后维持100%。所述反应混合物的纯化方法为减压蒸馏。所述减压条件为5kpa，控制蒸馏温度为65~180℃，分别除去水、5-甲基-2-己酮、5-甲基-2-己醇，待无液滴采出后，停止蒸馏，所得蒸馏残液即为n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺成品。本发明的有益效果：1、使用铜系催化剂代替现有专利中使用的pt、pd催化剂，相比较具有一定经济性；2、利用固定床连续生产n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺，与现有文献中提到的釜式间歇反应比较，可更高效进行连续生产。附图说明图1为实施例中所得产物的气相色谱图。具体实施方式下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述的具体实施方式。实施例固定床反应器中，装入40mlnch4-2催化剂，n2气吹扫反应器除去氧气，通入n2，h2混合气体，程序升温，从160~220℃。反应过程中，是反应器内温度调整气体比例，温度平稳状态下逐渐加大h2比例，由1%渐增至100%，温度不再变化，活化完成。酮胺摩尔比4~10，控制反应温度120~160℃，控制反应压力1.5~3.0mpa，液体空速0.1~0.2h-1，尾气50ml／min，反应液气谱分析。转化率以4-硝基二苯胺（rt）计。表1不同条件下n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺固定床合成结果序号摩尔比空速/h-1温度/℃压力/mpa转化率/%140.11201.590.45240.151402.296.48340.21603.098.25450.11403.092.11550.151601.597.65650.21202.296.74760.11602.297.47860.151203.091.57960.21401.594.35选取酮胺摩尔比4，控制反应温度160℃，控制反应压力3.0mpa，液体空速0.2h-1，尾气50ml／min，进行连续合成试验，验证反应条件。表2n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺固定床连续合成试验结果混合液减压蒸馏，减压条件为5kpa，蒸馏液相温度为65~180℃，分别除去水、5-甲基-2-己酮、5-甲基-2-己醇，待无液滴采出后，停止蒸馏。所得蒸馏残液即为n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺成品。所得产物为红棕色液体，与所查的防老剂4050外观一致，气谱分析，主含量达到98%以上，参见附图1。用铜系催化剂代替现有专利中使用的pt、pd催化剂，相比较具有一定经济性；利用固定床连续生产n-(1,4-二甲基戊基)-n’-苯基对苯二胺，与现有文献中提到的釜式间歇反应比较，可更高效进行连续生产。当前第1页12