对叔丁基苯甲酸的制备和应用

背景及概述^[1]

对叔丁基苯甲酸(PTBA)为无色针状结晶或结晶粉末，属苯甲酸的衍生物，是重要的有机合成中间体，它的主要用途有：(1)用作生产醇酸树脂的改进剂；(2)用作切削油、润滑油添加剂；(3)用作聚丙烯成核剂；(4)它的钡盐、钠盐、锌盐等可用作聚氯乙烯的稳定剂；(5)用作食品防腐剂；(6)聚酯聚合作用的调节剂等等。

本品在20世纪30年代就开始了实验室的研究，目前国际上美、日、德等国家已有产品投放市场，但国内至今尚未投产，致使国内用户尤其是聚氯乙烯及聚酯工业系统所需的PTBA全部依赖进口，因此该产品的开发研究具有广阔的发展前景。

制备^[2]

一种对叔丁基苯甲酸的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、将甲苯、异丁烯和浓硫酸加入到反应釜中进行烷基化反应，得到粗品对叔丁基甲苯，烷基化反应的温度为20-24℃，时间为10-12小时，然后将粗品对叔丁基甲苯进行精馏得到对叔丁基甲苯；

(2)、将制得的对叔丁基甲苯和复合催化剂加入到反应釜中通入氧气进行氧化反应，得到对叔丁基苯甲酸粗品，反应温度为110-180℃，时间为12-24小时，所述的复合催化剂由醋酸钴和溴化物组成，分别加入反应釜中；

(3)、将对叔丁基苯甲酸粗品降温结晶、离心甩干，用对叔丁基甲苯进行清洗，然后将对叔丁基苯甲酸粗品加入甲苯中，升温溶解，再加入活性炭、硅藻土进行脱色，然后降温、结晶、离心，得对叔丁基苯甲酸精品；

(4)、将对叔丁基苯甲酸精品经水洗后，用甲苯浇洗、离心、干燥，得对叔丁基苯甲酸成品。

应用^[3-4]

对叔丁基苯甲酸是有机合成中间体，主要用于聚丙成核剂、聚氯乙烯热稳定剂、金属加工切削和润滑油的添加剂、抗氧剂、醇酸树脂改性剂、助焊剂及染料等多种特殊功能；是生产对叔丁基苯甲酸甲酯的主要原料，对叔丁基苯甲酸甲酯是有机合成中间体，主要用于紫外吸收剂，新型涂料添加剂，因而对叔丁基苯甲酸在国民经济的发展中发挥越来越重要的作用。CN201810391302.4公开一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备，其中，先采用复合催化剂于空气中进行对叔丁基甲苯的氧化，得到对叔丁基苯甲酸，然后以对甲苯磺酸代替传统浓硫酸为催化剂，进行酯化反应，得到对叔丁基苯甲酸甲酯；同时，本发明对对叔丁基苯甲酸甲酯的制备采用了特殊的处理过程，经过甲醇多次带水提高产率以及产品纯度，同时，对蒸出的甲醇、萃取的水相以及催化剂进行处理后实现重复利用，不仅大大降低了原料成本，而且同样具有重要的环保意义。

CN201510282376.0公开一种以苯乙醚和甲苯为起始原料，经烷基化、氧化、酯化、酰基化和缩合反应合成阿伏苯宗，在氧化反应中高锰酸钾氧化剂分6次投入到反应体系中，防止了高酸钾受热分解和脱酸现象的发生，提高了反应的收率；酯化反应，以甲基磺酸为催化剂，对叔丁基苯甲酸与甲醇的摩尔比为1：7，回流反应8h，分两个阶段加入甲醇进行反应，解决了反应过程中无法分水的问题；酰基化反应中，采用了磷钨酸作为催化剂，提高了反应的选择性，使反应后处理更简单，反应收率也有所提高，而且磷钨酸可以循环利用，节约了成本，更有利于工业化生产。

主要参考资料

[1]徐莹.对叔丁基苯甲酸的合成[J].辽宁师专学报(自然科学版),2006(02):99-101.

[2]CN200910145003.3一种对叔丁基苯甲酸的制备工艺

[3]CN201810391302.4一种对叔丁基苯甲酸甲酯的制备

[4]CN201510282376.0一种阿伏苯宗的合成方法