无酚法二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成工艺研究.doc

无酚法二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯
的合成工艺研讨
唐蓉萍侯侠
（兰州石化职业技术学院石油化学工程系，兰州730060）
[摘要]介绍了抗氧剂二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯的合成方法，并以季戊四醇、三氯化磷和硬酯醇为原料合成了抗氧剂二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯。该方法工艺不变，成本低，产品收率达94%，所用溶剂和催化剂可回收并循环使用。
[关键词]合成；抗氧剂；二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯

SynthesisofAntioxidantDialkypentaerythitoldiphosphitebyNon-PhenolProcess
TangRongpingHouxia
(LanZhouPetrochemicalCollegeofVocationalTechnology,LanZhou,730060,China)

Abstract:Aprocessforthepreparationofdialkylpentaerythritoldiphosphiteswhicharenotcontaminatedbythepresenceofphenol.Theprocessutilizespentaerythritol,phosphorus
trichlorideasstartingmaterialstoprepearedichloropentaerythritoldiphosphite(DDS)andthenDDSreactswithstearicalcoholabtainingdistearylpentaerythritoldiphosphite.Thepurityandconversionoftheproductoftheprocessaregreat.
Keywords:synthesis;antioxidant;Dialkypentaerythitoldiphosphite

二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯又名抗氧剂618，化学名称是3,9-二（十八烷氧基）-2,4,8,10-四氧代-3,9-二磷杂螺[5,5]十一烷，是一种功能优秀的新型含磷抗氧剂，有效磷含量高，分解氢过氧化物能力强，能有效按捺聚合物材料的自氧化反应、延缓材料的老化降解速度，其运用几乎涉及所有的聚合物制品，广泛运用于各种合成树脂中如聚丙烯、聚乙烯、PVC、ABS、乙烯-醋酸乙烯共聚物等，具有可防止树脂变色，提高耐热性、耐候性、加工不变性及耐高温挥发性等特点。该产品毒性低、无污染，可用作食品及食品包装用的合成树脂抗氧剂，替代抗氧剂264（2，6-二叔丁基-4-甲酚，又称BHT）；与紫外线吸收剂、受阻酚类抗氧剂如1010、1076、1790和受阻胺类光不变剂并用可产生较好的协同效应[1、2]。2004年全球抗氧剂消费量超过了31万吨，市值7.5亿美元，其中亚磷酸酯类抗氧剂约占30%。估计今后几年全球对抗氧剂的需求量将以5%的速度增长，而亚磷酸酯类抗氧剂将以7%的速度增长。目前，该产品生产厂商有美国的通用公司、Weston公司、Borg-Warner化学公司，日本的城北公司，其中Weston化学公司生产的产品商品名为Weston618。国内有吉化精细化学品无量公司也研制成功了（有酚法）抗氧剂618（SPEP）。
本文作者以三氯化磷、季戊四醇、十八醇在相关助剂作用下合成出无酚或无酚官能团污染的抗氧剂618，产品收率达94%。

实验部分
化学合成路线及反应原理
有关该产品的合成方法，目前的文献报道主要有以下三种：
1.1.1亚磷酸三苯酯法[3、4、5]（亦称有酚法）：反应分两步进行，原理如下

该方法以亚磷酸三苯酯为原料，价格较高，构成生产成本高，另外由反应式可知，此法生产所得产物除目标产物外，还有极易氧化变色的苯酚没法除净，影响产品质量，也限制了产品在食品、药品包装方面的运用。
1.1.2亚磷酸三乙酯酯交换法（无酚法）
用乙醇与三氯化磷在缚酸剂的存鄙人反应制得亚磷酸三乙酯，再由亚磷酸三乙酯同季戊四醇、硬脂醇反应得到618。
(3)
主要副反应：
由于氯乙烷成气体释放，平衡向副反应挪动，因而必须加入等量的缚酸剂来中和反应生成的氯化氢。
(4)

亚磷酸三乙酯酯交换法可以解决残留苯酚的问题，生产成本和亚磷酸三苯酯法差不多，但亚磷酸三乙酯不如亚磷酸三苯酯不变，生产比较麻烦。从检索的材料来看，此方法研讨的比较少。
三氯化磷直接法（无酚法）[6]：本法以三氯化磷、季戊四醇和硬脂醇为原料，用无机胺为缚酸剂以吸收氯化氢气体，所得产品不含酚，收率高，生产条件温和，生产设备简单，易于实现工业化。原理如下：

(6)

主要实验仪器与试剂
1.2.1实验仪器
500ml四口烧瓶，400mm冷凝管，干燥管，尾气吸收瓶，导气管，水银温度计，真空泵，电动搅拌，恒压滴液漏斗，布氏漏斗。
试剂
季戊四醇，二型