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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成,尤其涉及一种酯类化学助剂的合成方法。
技术介绍
1、塑料助剂又叫塑料添加剂,是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能所不足而必须添加的一些化合物。例如,为了降低聚氯乙烯树脂的成型温度,使制品柔软而添加的增塑剂;又如为了制备质量轻、抗振、隔热、隔音的泡沫塑料而要添加发泡剂;有些塑料的热分解温度与成型加工温度非常接近,不加入热稳定剂就无法成型。因而,塑料助剂在塑料成型加工中占有特别重要的地位。用于塑料成型加工品的一大类助剂,包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂和增白剂(见颜料)、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。其中着色剂、增白剂和填充剂不是塑料专用化学品,而是泛用的配合材料。
2、其中3-(1,1-二甲基乙基)-b-[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-b-甲基苯甲酸-1,2-亚乙基酯是一种使用效果十分优异的塑料助剂,但目前制造成本较高,因为其具有17个可旋转化学键,易产生同分异构体,使得3-(1,1-二甲基乙基)-b-[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-b-甲基苯甲酸-1,2-亚乙基酯的制备过程中收率较低。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案针对现有技术中3-(1,1-二甲基乙基)-b-[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-b-甲基苯甲酸-1,2-亚乙基酯制备过程中产率较低、易产生同分异构体的技术难题,提供一种酯类化学助剂
2、本专利技术的主要目的在于:
3、一、通过制备特殊催化剂提高反应物的转化率和产物收率;
4、二、通过催化剂提高反应的合成速率;
5、三、采用一步反应制得目标产物,操作简单。
6、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案。
7、一种酯类化学助剂的合成方法,
8、所述酯类化学助剂为3-(1,1-二甲基乙基)-b-[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-b-甲基苯甲酸-1,2-亚乙基酯;
9、所述方法包括:
10、(1)将金属氧化物、金属卤化盐和芳香族羧酸酯按比例混合,制备活性催化剂;
11、(2)将羧酸酯衍生物、二醇单体衍生物和活性催化剂按比例混合,进行催化反应,制备3-(1,1-二甲基乙基)-b-[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]-4-羟基-b-甲基苯甲酸-1,2-亚乙基酯。
12、作为优选,
13、步骤(1)所述金属氧化物为氧化铝,其中氧化铝的需要破碎至100~200目;
14、步骤(1)所述金属卤化盐为四氟化钛,其纯度≥95%;
15、步骤(1)所述芳香族羧酸酯为邻氨基苯甲酸丁酯,其纯度>98%;
16、步骤(1)所述金属氧化物、金属卤化盐和芳香族羧酸酯按1:(2.7~3.3):(2.9~3.1)的质量比混合均匀。
17、作为优选,
18、步骤(1)所述制备催化剂在温度为60~70℃、压力为1.2~1.7mpa的条件下,搅拌1.5~2.5h。
19、作为优选,
20、步骤(2)所述羧酸酯衍生物为甲基丙烯酸甲酯;
21、步骤(2)所述二醇单体衍生物为2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷;
22、步骤(2)所述羧酸酯衍生物、二醇单体衍生物和活性催化剂按1:(0.8~1.2):(0.2~0.4)的质量比混合均匀。
23、作为优选,
24、步骤(2)所述催化反应在温度为90~110℃的条件下,反应2~4h。
25、对于本专利技术技术方案中核心之处在于提供了一种具备双金属催化活性中心的催化剂,能够高效地催化目标产物的一步合成,对此,实际上对于催化过程需要进行合理的设计和把控,因为相较于多步法而言,一步法是同时进行多个反应过程的,非常容易产生杂质。
26、而在本专利技术技术方案中,所用的催化剂是固体物质,反应物与产物均为液相,催化剂在此反应中作为非均相催化剂,反应物在催化剂表面的存在一些能吸附反应物分子的特别活跃中心,反应物在催化剂表面的活跃中心形成不稳定的过渡态化合物,降低了原反应的活化能,使反应产生新路径,从而加速反应进行速度,同时本专利技术提供的催化剂具备双金属催化活性中心,通过有机基团的改性,能够控制反应步骤,在能够保障过渡态化合物具备较高的化学活性的同时,又能够保证目标产物的化学键不会产生旋转出现同分异构体的杂质。
27、经专利技术人试验,在催化反应过程中,首先甲基丙烯酸甲酯的碳碳双键断键与具备电正性的ti活性中心配位形成ti-c键,进入双金属催化中心,同时2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷上的β碳与al形成临时配位键,也进入双金属催化中心,随后ti-c键与临时配位键打开,双金属中心由四元环随之形成六元环,使得刚断键的两个碳形成碳碳键,这时六元环的双金属中心挤压甲基,形成金属-碳活性中心络合物,将催化剂活性中心从对称结构变为不对称结构,使其与另一个被挤压的甲基之间产生碳碳键,最后过渡态解体,重新恢复双金属活性中心结构,空的配位点出现,完成一个催化循环过程。由于金属-碳活性中心络合物具有较大的空间位阻,限制化学键的旋转方式,从而杜绝同分异构体的产生。本专利技术技术方案始终存在空的配位点,在配位点中过渡态能够瞬时诱导扩大配位层,两个过渡态化合物在活性金属复合的方式连接在一起,形成目标化合物后与催化剂表面脱附,双金属中心从六元环结构重新变为四元环,阻止了路易斯碱的进攻,增加了催化剂的化学稳定性。
28、本专利技术技术方案所提供的催化剂由氧化铝、四氟化钛和邻氨基苯甲酸丁酯三个主要部分组成,其中钛作为第一金属催化中心,作为催化过程中主要引导与活化的金属基团,铝作为整个非均相催化剂的载体,同时也作为第二金属催化中心,辅助催化活性中心的变化,邻氨基苯甲酸丁酯作为催化剂中的给电子体能够控制双金属活性中心的活性强度与选择强度。在本专利技术制备的催化剂中四氯化钛与邻氨基苯甲酸丁酯形成1:1的络合物,使反应物在配位空间催化转化为配位催化,本专利技术技术方案所制备催化剂的活性中心与反应体系始终保持着化学结合(配位络合),通过配位空间内的空间效应、电子因素及其他因素对反应进程、速率和产物分布进行选择性调变,解决均相催化剂回收困难的问题;氧化铝表面的不饱和的铝进行离子配位,通过氯桥键形成稳定的催化结构,与钒的配位催化显示不同的性质,表现出催化剂活性中心的多样性;通过四氟化钛和邻氨基苯甲酸丁酯在氧化铝表面相互竞争、相互协作来调节催化剂的性能,给电子体优先吸附于表面非等规活性中心(钛中心),阻止反应体系中路易斯酸对双活性中心的吸附,从而提高催化剂的化学稳定性,同时,邻氨基苯甲酸丁酯与活性中心协同作用,提高了催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
3.根据权利要求1或2所述的一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
5.根据权利要求1或4所述的一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的一种酯类化学助剂的合成方法,其特征在于,
3.根据权利要求1或2所述的一种酯类化学助剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭永武,郭骄阳,赵崇鑫,
申请(专利权)人:江苏极易新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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