Способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта

Способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта

Реферат

Изобретение относится к способу получения химического соединения класса пространственно затрудненных фенолов 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензиловому спирту формулы (I)

Известен способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта формулы (I) взаимодействием 2,6-ди-трет-бутилфенола с формальдегидом при комнатной температуре в присутствии катализатора едкого натра, см. Berichte, V.40, S.2524, 1907.

Однако известный способ приводит к образованию большого числа побочных продуктов, основным из которых является бис(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)метан (см. формулу (II))

очистка целевого продукта от которого затруднена, кроме того, данная примесь придает желтоватый оттенок товарному продукту, что является нежелательным.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта формулы (I) взаимодействием 2,6-ди-трет-бутилфенола с параформом при мольном соотношении реагентов 1:1 в среде растворителя - третичного бутилового спирта в инертной атмосфере в присутствии тонкоизмельченного катализатора едкого кали. Процесс ведут 15-20 часов при температуре 25-40°С, после чего нерастворившуюся щелочь отделяют фильтрацией или декантацией, отгоняют растворитель, а к остатку добавляют бензин, перемешивают, охлаждают и отфильтровывают осадок. Осадок промывают бензином. Из фильтрата и промывок более глубоким охлаждением дополнительно выделяют продукт и присоединяют его к основной части целевого продукта. Суммарный выход продукта 75%, (см. SU Авторское свидетельство №226603, МПК С07с, 1968).

Однако использование данного способа приводит к образованию в больших количествах ряда побочных продуктов, основным из которых является бис(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенил)метан формулы (II), очистка целевого продукта от которого затруднена.

Задачей изобретения являются упрощение способа и повышение выхода 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта.

Техническая задача решается тем, что в способе получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта путем взаимодействия 2,6-ди-трет-бутилфенола с параформом в инертной атмосфере в среде полярного растворителя в присутствии катализатора с последующим выделением целевого продукта, в качестве гетерогенного катализатора используют карбонат или гидрокарбонат калия на псевдобемите и процесс ведут при мольном соотношении 2,6-ди-трет-бутилфенола и параформа 1:1,05-1,1 соответственно при температуре 60-75°С.

Решение технической задачи позволяет упростить способ за счет сокращения числа операций в результате легкого отделения катализатора от реакционной массы и протекания реакции с высокой скоростью, время проведения процесса до 3-х часов, а также увеличить выход целевого продукта до 80%.

Гетерогенный катализатор карбонат или гидрокарбонат калия на псевдобемите формулы К₂СО₃/AlOOH и КНСО₃/AlOOH, соответственно, используемый в предлагаемом способе, готовят путем смешения карбоната или гидрокарбоната калия с влажным псевдобимитом AlOOH при весовом соотношении компонентов (г/г) 5:1-2. После выдержки смеси при комнатной температуре массу формуют и подвергают тепловой обработке до достижения постоянного веса. Катализатор обладает высокой механической прочностью, легко отделяется от реакционной массы.

Данное изобретение иллюстрируются следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

3,5-Ди-трет-бутил-4-оксибензиловый спирт получают путем взаимодействия 2,6-ди-трет-бутилфенола (2,6-ДТБФ) с параформом в среде безводного полярного растворителя - тетраметилкарбинола (ТМК) в токе азота в присутствии гетерогенного катализатора карбоната калия на пмевдобемите (К₂СО₃/AlOOH) при температуре 70°С в течение 3 часов с последующим выделением целевого продукта путем фильтрации от катализатора и отгонки растворителя. Соотношение исходных реагентов 2,6-ДТБФ:параформ=1:1,05.

Целевой продукт представляет собой кристаллический порошок белого цвета без запаха, обладает низкой летучестью, растворяется в бензоле, гексане, ацетоне, этаноле, в воде не растворяется. Тпл.=140°С. Данные элементного анализа. Найдено, %: С 76,52; Н 10,04; C₁₅H₂₄O₂. Вычислено, %: С 76,27; Н 10,17. Полученные характеристики совпадают с литературными данными (см. Горбунов Б.Н., Гурвич Я.Д., Маслова И.П. "Химия и технология стабилизаторов полимерных материалов". М: Химия, 1981, стр.223).

Примеры 2-10 аналогичны примеру 1.

Состав катализатора для получения заявляемого химического вещества, условия проведения процесса, выход продукта с 1 по 10 примеры конкретного выполнения приведены в таблице 1.

Таблица 1.
№ примера	КатализаторК2СО3/AlOOH, г/г	Количество катализатора, г на 0,1 моль 2,6-ДТБФ	Время реакции, час	Т реакции, °С	Соотношение реагентов 2,6-ДТБФ: параформмоль/моль,	Растворитель	Выход целевого продукта, %	Т плавл. выделенного продукта,°С
1	5/1	6	3	70	1:1,05	ТМК	79	139-140
2	5/1	6	2	75	1:1,05	ТМК	78	139-140
3	5/2	7	3	70	1:1,05	ТМК	78	139-140
4	5/1	6	3	70	1:1,1	ТМК	85	139-140
5	5/2	7	3	70	1:1,1	ТМК	78	139-140
7	5/1	6	3	70	1:1,05	ИПС*	75	139-140
8	5/2	7	3	70	1:1,05	ИПС	75	139-140
9	5/1	6	3	70	1:1,1	ИПС*	76	139-140
10	5/2	7	3	70	1:1,1	ИПС	76	139-140
11	5/2	12	3	65	1:1,06	ТМК	80	139-140
По прототипу	NaOH	1,6	20-15	20-40	1:1	ТБС**	75	139-140

*ИПС - изопропиловый спирт **; ТБС - третичный бутиловый спирт

Пример 12.

3,5-Ди-трет-бутил-4-оксибензиловый спирт получают путем взаимодействия 2,6-ди-трет-бутилфенола (2,6-ДТБФ) с параформом в среде безводного полярного растворителя - тетраметилкарбинола (ТМК) в токе азота в присутствии гетерогенного катализатора гидрокарбоната калия на пмевдобемите (КНСО₃/AlOOH) при температуре 60°С в течение 3 часов с последующим выделением целевого продукта путем фильтрации от катализатора и отгонки растворителя. Соотношение исходных реагентов 2,6-ДТБФ:параформ=1:1,05.

Примеры 13- 20 аналогичны примеру 12.

Состав катализатора для получения заявляемого химического вещества, условия проведения процесса, выход продукта с 12 по 20, примеры конкретного выполнения приведены в таблице 2.

Таблица 2.
№ примера	Катализатор К2СО3/AlOOH, г/г	Количество катализатора, г на 0,1 моль 2,6-ДТБФ	Время реакции, час	Т реакции, °С	Соотношение реагентов 2,6-ДТБФ: параформ, моль/моль	Растворитель	Выход целевого продукта, %	Т плавл. выделенного продукта, °С
12	5:1	5	3	60	1:1,05	ТМК	78	139-140
13	5:1	6	3	70	1:1,05	ТМК	80	139-140
14	5:2	6	3	70	1:1,05	ТМК	78	139-140
15	5:2	7	3	70	1:1,1	ТМК	80	139-140
16	5:1	12	3	70	1:1,1	ТМК	85	139-140
17	5:2	14	3	70	1:1,05	ТМК	83	139-140
18	5:1	5	3	60	1:1,05	ИПС*	75	139-140
19	5:1	6	3	70	1:1,05	ИПС*	76	139-140
20	5:2	7	3	70	1:1,1	ИПС*	76	139-140
По прототипу	NaOH	0,6	20-15	20-40	1:1	ТБС**	75	139-140
*ИПС - изопропиловый спирт,** ТБС - третичный бутиловый спирт

Способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензилового спирта путем взаимодействия 2,6-ди-трет-бутилфенола с параформом в инертной атмосфере в среде полярного растворителя в присутствии катализатора с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве гетерогенного катализатора используют карбонат или гидрокарбонат калия, нанесенный на псевдобемит и процесс ведут при мольном соотношении 2,6-ди-трет-бутилфенола и параформа 1:1,05-1,1 соответственно, при температуре 60-75°С.