過氧化二叔丁基的制備方法技術

一種過氧化二叔丁基的制備方法，屬于有機合成技術領域。步驟：將叔丁醇與硫酸加入到第一反應裝置中攪拌反應，并且控制第一反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到硫酸氫叔丁酯酯化液；先向第二反應裝置中加入回收母液，再向第二反應裝置中加入粗叔以及加入硫酸氫叔丁酯酯化液，控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到反應產物；將反應產物引入分液槽分液，得到上層油相為過氧化二叔丁基，而下層水相為母液，該母液作為下一輪反應的回收母液。工藝步驟簡短并且能使上層油相為過氧化二叔丁基的含量達到97.5%以上，因而能滿足工業化放大生產要求；避免損及環境，而且還能節約原料、降低成本以及體現循環經濟精神。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于有機合成
，具體涉及一種過氧化二叔丁基的制備方法。
技術介紹
前述的過氧化二叔丁基又稱“二叔丁基過氧化物”，英文名稱為：Di-t-butylPeroxide（簡稱DTBP），化學式為C8H18O2，分子量為146.23，比重即密度為D（20℃）0.794，熔點為-40℃，閃點為9℃，自加速分解溫度為80℃，理論活性氧含量10.94%，是一種易燃、易爆的微黃色透明液體。過氧化二叔丁基是有機過氧化物引發劑中最穩定且常用品種之一。作為交聯劑，可用于硅橡膠、合成橡膠和天然橡膠、聚乙烯、EVA和EPT等。作為聚合引發劑，可用于聚苯乙烯及聚乙烯。也是印染，油脂食品漂白劑，柴油和潤滑油的添加劑。過氧化氫反應法是工業上生產過氧化二叔丁基的主要方法，目前國內的生產企業普遍采用該法。其是將過氧化氫與叔丁醇混合，并以濃硫酸作催化劑，反應數小時后，油水分離，油相用堿洗滌、分液，上層產物為二叔丁基過氧化物，下層產品用酸洗，再次分液，得到叔丁基過氧化氫。在公開的中國專利文獻中可見諸過氧化二叔丁基的制備方法的技術信息，典型的如CN104557652A推薦有“一種叔丁基過氧化物的制備方法”，以叔丁醇及雙氧水為原料，以酸性離子交換樹脂作為催化劑，攪拌回流反應，冷卻，靜置分離，得油相和水相分液，油相經堿洗及水洗后，得到二叔丁基過氧化物溶液，油相水洗液和水相兩部分即為叔丁基過氧化氫水溶液。該專利的二叔丁基過氧化物含量為7.8-13%，水相中叔丁基過氧化氫的含量為10.2-10.5%，具體可參見該專利的說明書第0010至0023段所例舉的五個實施例。該專利方案除了申請人在上面提及的反應過程長、收率難達到業界之預期外還存在制備過程中產生的廢液損及環境之虞。本申請人進行了深入檢索，在公開的中國專利文獻CN103204792B（一種叔丁基過氧化氫的制備方法）和CN101298429B（一種叔丁基過氧化氫及二叔丁基過氧化物的制備）中也均未提及制備過程中對廢液的處置啟示。然而經本申請人所作的非有限次數的實驗表明，如果能將制備過程中產生的廢液加以合理利用，那么既可有助于保護環境，又能降低過氧化二叔丁基的制備成本并且同時體現目前全社會倡導的節約型、節能型循環經濟精神，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。
技術實現思路
本專利技術的任務在于提供一種有助于提高收率而藉以滿足工業化放大生產要求和有利于將制備過程中產生的廢液加以利用而藉以避免損及環境并且同時得以節約原料、降低制備成本以及體現循環經濟精神的過氧化二叔丁基的制備方法。本專利技術的任務是這樣來完成的，一種過氧化二叔丁基的制備方法，包括以下步驟：A)制備硫酸氫叔丁酯酯化液，將叔丁醇與硫酸加入到第一反應裝置中攪拌反應，并且控制第一反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到硫酸氫叔丁酯酯化液；B)制備反應產物，先向第二反應裝置中加入回收母液，再向第二反應裝置中加入粗叔以及加入由步驟A）得到的硫酸氫叔丁酯酯化液，并且控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到反應產物；C)制備成品，將由步驟B）得到的反應產物引入分液槽分液，得到上層油相為過氧化二叔丁基，而下層水相為母液，該母液作為下一輪反應的步驟B）中所述的回收母液。在本專利技術的一個具體的實施例中，步驟A）中所述的叔丁醇的質量%比濃度為≥85%，所述的硫酸的質量%比濃度為50-98%；所述的控制第一攪拌裝置攪拌反應溫度和反應時間是將反應溫度控制為0-40℃，將反應時間控制為40-240min；所述硫酸的加入方式為滴加。在本專利技術的另一個具體的實施例中，所述叔丁醇與所述硫酸的mol比為1∶0.5-1。在本專利技術的又一個具體的實施例中，步驟B）中所述的回收母液、粗叔以及硫酸氫叔丁酯酯化液三者重量比為1∶0.5-1∶1-2；所述粗叔以及所述硫酸氫叔丁酯酯化液的加入方式為滴加。在本專利技術的再一個具體的實施例中，步驟B）中所述的控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間是將反應溫度和反應時間分別控制為0-50℃和30-360min。在本專利技術的還有一個具體的實施例中，制備步驟B）中所述的粗叔的步驟如下：a)制備硫酸氫叔丁酯酯化反應液，將叔丁醇與硫酸加入到第一反應容器中攪拌反應并且控制第一反應容器攪拌反應的溫度和反應時間，得到硫酸氫叔丁酯酯化反應液；b)制備混合液，將雙氧水和回用母液加入到第二反應容器中攪拌反應并且控制第二反應容器的攪拌反應溫度和反應時間，得到混合液；c)制備反應產物，先將由步驟a)得到的硫酸氫叔丁酯酯化反應液與由步驟b)得到的混合液加入到第三反應容器中攪拌反應并且控制第三反應容器的攪拌反應溫度和的反應時間，得到反應產物；d)制備粗叔，將由步驟c）得到的反應產物引入分液裝置分液，得到上層的油相為粗叔，而下層的水相為含有硫酸以及雙氧水的母液，該母液作為下一輪反應的步驟b)中所述的回用母液。在本專利技術的更而一個具體的實施例中，步驟a)中所述的叔丁醇的質量%比濃度為≥85%，所述的硫酸的質量%比濃度為50-98%；所述控制第一反應容器攪拌反應的溫度和反應時間是將攪拌反應的溫度控制為0-40℃，將攪拌反應的時間控制為50-240min；所述叔丁醇與硫酸的mol比為1∶0.248-0.499，并且所述硫酸的加入方式為滴加。在本專利技術的進而一個具體的實施例中，步驟b)中所述雙氧水的質量%比濃度為27.5-70%，該雙氧水與所述回用母液的重量比為1∶1.534-7.714。在本專利技術的又更而一個具體的實施例中，步驟b)中所述的控制第二反應容器攪拌反應的溫度和反應時間是將反應溫度和反應時間分別控制為0-50℃和30-240min。在本專利技術的又進而一個具體的實施例中，步驟c)中所述的硫酸氫叔丁酯酯化反應液與所述的混合液混合的重量比為1∶1.5-4.5；所述的控制第三反應容器的攪拌反應溫度和反應時間是將攪拌扳應溫度和反應時間分別控制為0-50℃和180-480min。本專利技術提供的技術方案由于工藝步驟簡短并且能使上層油相為過氧化二叔丁基的含量達到97.5%以上，因而能滿足工業化放大生產要求；由于將下層水相作為回收母液回用于制備反應產物并且回用率達到以44%以上，因而不僅可以避免損及環境，而且還能節約原料、降低成本以及體現循環經濟精神。具體實施方式：實施例1：A)制備硫酸氫叔丁酯酯化液，將質量%比濃度為95%的叔丁醇與質量%比濃度60%的硫酸以滴加方式加入到第一反應裝置中攪拌反應，叔丁醇與硫酸的mol比1∶0.5，將第一反應裝置攪拌反應的溫度和時間分別控制為40℃和40min，得到硫酸氫叔丁酯酯化液；B)制備反應產物，先向第二反應裝置中加入回收母液，再向第二反應裝置中加入粗叔以及以滴加方式加入由步驟A）得到的硫酸氫叔丁酯酯化液，并且控制第二反應裝置攪拌反應的溫度為50℃，反應時間控制為330min，得到反應產物，其中，回收母液、粗叔以及硫酸氫叔丁酯酯化液三者的重量比為1∶0.5∶1；C)制備成品，將由步驟B）得到的反應產物引入分液槽分液，得到上層油相為過氧化二叔丁基，經GC檢測，過氧化二叔丁基的含量為96.5%，收率為97.16%（收率以叔丁基過氧化氫計，以下同），下層水相為母液，該母液作為下一輪反應的步驟B）中所述的回收母液。在本實施例中，步驟B）中所述的粗叔是這樣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于包括以下步驟：A)制備硫酸氫叔丁酯酯化液，將叔丁醇與硫酸加入到第一反應裝置中攪拌反應，并且控制第一反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到硫酸氫叔丁酯酯化液；B)制備反應產物，先向第二反應裝置中加入回收母液，再向第二反應裝置中加入粗叔以及加入由步驟A）得到的硫酸氫叔丁酯酯化液，并且控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到反應產物；C)制備成品，將由步驟B）得到的反應產物引入分液槽分液，得到上層油相為過氧化二叔丁基，而下層水相為母液，該母液作為下一輪反應的步驟B）中所述的回收母液。

【技術特征摘要】
1.一種過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于包括以下步驟：A)制備硫酸氫叔丁酯酯化液，將叔丁醇與硫酸加入到第一反應裝置中攪拌反應，并且控制第一反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到硫酸氫叔丁酯酯化液；B)制備反應產物，先向第二反應裝置中加入回收母液，再向第二反應裝置中加入粗叔以及加入由步驟A）得到的硫酸氫叔丁酯酯化液，并且控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間，得到反應產物；C)制備成品，將由步驟B）得到的反應產物引入分液槽分液，得到上層油相為過氧化二叔丁基，而下層水相為母液，該母液作為下一輪反應的步驟B）中所述的回收母液。2.根據權利要求1所述的過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于步驟A）中所述的叔丁醇的質量%比濃度為≥85%，所述的硫酸的質量%比濃度為50-98%；所述的控制第一攪拌裝置攪拌反應溫度和反應時間是將反應溫度控制為0-40℃，將反應時間控制為40-240min；所述硫酸的加入方式為滴加。3.根據權利要求1或2所述的過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于所述叔丁醇與所述硫酸的mol比為1∶0.5-1。4.根據權利要求1所述的過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于步驟B）中所述的回收母液、粗叔以及硫酸氫叔丁酯酯化液三者重量比為1∶0.5-1∶1-2；所述粗叔以及所述硫酸氫叔丁酯酯化液的加入方式為滴加。5.根據權利要求1所述的過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于步驟B）中所述的控制第二反應裝置攪拌反應的溫度和反應時間是將反應溫度和反應時間分別控制為0-50℃和30-360min。6.根據權利要求1所述的過氧化二叔丁基的制備方法，其特征在于制備步驟B）中所述的粗叔的步驟如下：a)制備硫酸氫叔丁酯酯化反應液，將叔丁醇與硫酸加入到第一反應容器中攪拌反應并且控制第一反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：應志耀，陳丹，應立，顧屹立，
申請(專利權)人：江蘇強盛功能化學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32