一种橡胶防老剂的制造方法

专利名称：一种橡胶防老剂的制造方法技术领域：本发明属于防老剂技术领域，具体地说是一种N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺的制造方法。本发明的防老剂为橡胶、塑料的防老剂，也是石油制品的抗磨抗氧化添加剂。已知的制造方法主要有us2，734，808介绍的方法，即用4-氨基二苯胺与甲基异丁基酮经还原烷基化反应制得;Fr，1，475，386介绍的方法，是由N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对氨基酚在Fe/I2催化下，于210-230℃加热反应制得。上述两项专利的方法所存在的问题是第一个方法中原料4-氨基二苯胺的来源困难，生产工艺过程中污染较大;第二个方法中(1)原料N-(1，3-二甲基丁基)对氨基酚需预先制备，所以该橡胶防老剂的生产工艺分两步进行;(2)N-(1，3-二甲基丁基)对氨基酚与苯胺缩合的温度较高，一般在210-230℃加热困难，能耗大，不利于生产;(3)催化剂后处理也未加活性白土或者活性碳，铁残留量大，影响产品质量。本发明的目的是提供一种工艺条件缓和、能耗低、使用生产连续化的生产N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺的制造方法。本发明的目的是这样实现的其工艺过程是将对氨基酚、甲基异丁基酮加入反应釜中，常压下搅拌，加热至110-140℃，反应2-3小时，蒸除多余酮，于90-110℃滴加甲酸(85-98%)还原，加毕，再生此温度下反应2小时;而后加入苯胺、二甲苯(或用甲苯、苯)及适量的FeCL3，加热至130-200℃，反应2小时，而后降温至100℃，加入Na2CO3水溶液及活性白土(或活性碳)，反应4小时，热过滤，减压蒸馏，并将易挥发物蒸净，釜残物取出冷却固化后即为N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺。上述工艺过程中各种物料的重量配比为对氨基酚∶甲基异丁基酮∶苯胺∶二甲苯＝1∶1.2-3∶1-1.5∶1-1.5∶1.2-3。FeCL3催化剂用量为对氨基酚的3-10%，最佳用量为3-6%。还原烷基化反应中所用的甲基异丁基酮，既是反应物，又是溶剂，所以加过量。本发明中反应温度还原烷基化在90-160℃进行，最佳在90-140℃进行;脱水缩合在130-200℃进行，最佳在140-180℃进行。本发明的工艺反应方程式为 本发明是以对氨基酚为原料，分步加料，中间体不经分离情况下，经两步脱水缩合，一步还原而制取N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺，其特点是(1)、整个工艺过程连续进行，中间体不经分离，缩短了工艺，节省了设备，从而降低了成本。(2)、缩合反应在脱水剂存在下进行，有利于反应水移出反应系统，使反应温度在130-200℃下便可顺利进行;如不加脱水剂，同样的反应需在210-230℃下才能进行。(3)、脱水剂与水分层后可循环使用。(4)、催化剂FeCL3，在后处理过程中，加入活性白土或活性碳作为吸附剂，使产品中铁含量降低，以保证产品质量。综上所述，本发明具有反应条件缓和，基本上无污染，设备简单，节省能源，便于工业化生产等特点。下面将通过实施例对本发明作进一步说明。实例1在500毫升三口烧瓶中，加入65.4克对氨基酚，120毫升甲基异丁基酮，搅拌，将温度升至130℃，开始脱出反应生成水，反应2小时，将过剩甲基异丁基酮及甲酸蒸出套用，加入90毫升苯胺，70毫升二甲苯及8.3克41.7%的FeCL3水溶液，加热至160℃，有反应水脱出，4小时反应完毕，降温至100℃，加入30克15.7%Na2CO3溶液，使铁催化剂凝集后加3.6克活性白土待其吸附，于100℃搅拌4小时，过滤，除去催化剂后减压蒸馏，于105-180℃/0.098Mpa将挥发物蒸净，放料，冷却固化后得113克N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺，mp45℃，铁含量可降0.03%以下。实例2对氨基酚65.4克，甲基异丁基酮225毫升，其它原料、条件同实例1，加热至170℃，得到N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺，mp45℃，收率70-75%。实例3其它条件同实例1，不加活性白土，得114克N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺，铁含量0.23%。权利要求1.一种作为橡胶、塑料防老剂的N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺的制造方法，其特征是将对氨基酚、甲基异丁基酮加入反应釜中，常压下搅拌，加热至110-140℃，反应2-3小时，蒸除多余酮，于90-110℃滴加甲酸(85-98%)还原，加毕，再生此温度下反应2小时；而后加入苯胺、二甲苯(或甲苯、苯)及适量的FeC13，加热至130-200℃，反应2小时，而后降温至100℃，加入Na2CO3水溶液及活性白土(或活性碳)，反应4小时，热过滤，减压蒸馏，并将易挥发物蒸净，釜残物取出冷却固化后即为N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺；上述工艺过程中各种物料的重量配比为对氨基酚甲基异丁基酮苯胺二甲苯=1∶1.2-3∶1-1.5∶1-1.5∶1.2-3，FeCl3催化剂用量为对氨基酚的3-10%。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是FeCL2催化剂的最佳用量为对氨基酚的3-6%。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征是还原烷基化的最佳反应温度为90-140℃，脱水缩合的最佳反应温度为140-180℃。全文摘要一种作为橡胶、塑料防老剂的N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺的制造方法，其特点是以对氨基酚为原料，分步加入甲基异丁基酮、甲酸、苯胺、二甲苯，在中间体不经分离的情况下，一步还原，再经热过滤、减压蒸馏、挥发、冷却固化后便可得到成品。本发明反应温度较低，且在常压下进行，基本上无污染，而且还具有设备简单，节省能源，便于工业化生产的特点。文档编号C07C211/51GK1066059SQ92106200公开日1992年11月11日 申请日期1992年5月22日 优先权日1992年5月22日发明者程远杰, 史吏, 史宝珠 申请人:沈阳化工学院