3，5—二叔丁基—4—羥基苯基丙酸十八碳醇酯的合成

許愛華 馬興珍

摘 要：以十八醇，3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯為原料，采用一步合成法合成3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯，通過正交實驗的方法探討了合成產物的最佳反應條件。最佳反應條件為：原料比n（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯）：n（十八醇）=1.12：1，催化劑乙酸鋅的質量為0.95%（十八醇的質量分數），在180oC左右下反應5.5h，絕對壓力22.0kPa。在此條件下，產品收率高達98.5%。產品總收率（以2，6-二叔丁基苯酚算）高達89%，熔點范圍50℃～55oC，質量達標。

關鍵詞：3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯；抗氧化劑1076；十八碳醇

3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯是一種單酚類抗氧劑，即抗氧化劑1076，因其性能優良，相容性較好，熔點較低，抗氧化能力高，揮發性小，耐洗滌、抽出，不著色，耐熱，不污染，可以抑制很多有機聚合物及化合物的熱降解和氧化降解，同時還可與紫外吸收劑協同使用，廣泛應用于高抗沖聚苯乙烯、潤滑油、某些食品包裝材料、涂料、聚酰胺、聚縮醛、ABS等聚合物、油脂和合成橡膠。

抗氧化劑1076雖已有很多生產工藝，但由于其制作工藝復雜，成本較高，且生產過程中產生很多廢物不利于環境保護，所以生產工藝仍需進一步改進。在抗氧劑1076的生產過程中，影響其反應的因素有很多，如原料的配比、反應溫度、反應時間、催化劑的選擇及用量等，其中催化劑的選擇尤為重要。本文在酯交換過程中選擇了乙酸鋅作為催化劑，這種催化劑不僅催化效率較高，改善了工作環境，降低了對環境的傷害，且價格較低。本文通過正交實驗法探討了工藝的最佳反應條件，使產品總收率高達89%。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

實驗中的主要試劑及儀器：①3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯，純度：化學純。廠家：山東濟南德輝化工。②十八醇，純度：化學純，廠家：南京豐誠化工。③乙酸鋅，純度： 工業品，廠家：無錫陽山生化。④集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，型號：DF-101S型，廠家： 上海瑪尼儀器廠。⑤不銹鋼水射流式真空泵，型號：GW型，廠家：成都綠水科技公司。⑥三口圓底燒瓶，型號：250ml，廠家：廣州市金愛貿易有限公司。

1.2 實驗方法

準確稱取適量的3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯和十八醇于250ml三口圓底燒瓶中，加入適量乙酸鋅作催化劑，絕對壓強控制在22.0kPa，均速攪拌下緩緩升至180oC左右，反應5.5h，充分反應后，緩緩將至100oC，沖入氮氣，在氮氣保護下用適量的乙酸中和。反應完成后，用5%的甲醇將產物溶解，重結晶，抽濾，洗滌2～3次，得到產品3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯，成白色粉末狀，化學反應式如下：

2 結果與討論

2.1 催化劑的選擇

該實驗的反應屬于酯交換反應，因其容易在酸性條件下發生水解，因此要選擇堿性催化劑。據文獻綜述，氫氧化鋰、乙酸鋅、甲醇鈉、二丁基氧化錫的催化效果較好，本文就選取了這四種催化劑作了實驗對比，見表1。

由表1可以看出，氫氧化鉀、乙酸鋅、二丁基氧化錫的催化效果顯著優于甲醇鈉。這三種催化劑的催化效果相差不大，但是氫氧化鋰的價格較高，二丁基氧化錫會造成環境污染，綜上所述，乙酸鋅更經濟、更環保，更適用于工業生產，本文就選擇乙酸鋅作實驗的催化劑。

表1 催化劑對比

[＼&＼&＼&][催化劑名稱

氫氧化鋰

乙酸鋅

甲醇鈉

二丁基氧化錫][熔程/ oC

52.4～53.8

52.4～53.5

51.3～53.5

53.4～54.4][產品收率

90.8%

92.7%

86.2%

91.3%]

2.2 催化劑用量的選擇

稱取適量的3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯和十八醇于250ml三口圓底燒瓶中，加入適量乙酸鋅作催化劑，乙酸鋅質量分別取0.35g、0.45g、0.55g、0.65g，絕對壓強控制在22.0kPa，均速攪拌下緩緩升至180oC左右，反應5.5h，充分反應后，緩緩將至100oC，沖入氮氣，在氮氣保護下用適量的乙酸中和。反應完成后，用5%的甲醇將產物溶解，重結晶，抽濾，洗滌2～3次，得到產品3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳醇酯，呈白色粉末狀。若乙酸鋅的加入量太少，反應時間較長，并且會影響產品的品質；若乙酸鋅的加入量太多，會提高生產成本，且增大工藝的繁雜程度。因此，催化劑的用量應在0.55～0.65g之間，即其質量約為十八醇質量的1%，此時產品的收率較高。實驗過程中，我們在真空狀態下移除甲醇，可以提高乙酸鋅的催化效率。

3 結論

結果表明，在最佳反應條件下，產品收率（以3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯算）高達89%，熔點范圍50℃～55oC，產品質量達標。一步合成法的創新點主要有以下兩點：① 本實驗選用了乙酸鋅作催化劑，在保證較高催化效率的前提下，既節約了生產成本，又避免了有機錫的污染，提高了產品的質量。②優化了實驗條件，提高了產品收率。但是實驗中仍存在不足，實驗沒有將甲醇與其他結晶溶劑作對比效果。

參考文獻：

[1]劉濤，金煉鐵，魏鵾.3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸甲酯的合成與工藝改進[J].化工技術與開發，2010（05）：25-27.

[2]肖婷婷.溶劑法合成2，2-硫代雙[3-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸甲酯][D].廣州：華南理工大學，2013.