[发明专利]3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，尤其涉及了一种3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷的制备方法。

背景技术

有机过氧化物是一类重要且比较特殊的化学物质，具有较强的氧化性，有机过氧化物分子中的过氧键（-O-O-）受热极易分解为活泼自由基和氧，由于其具有释放自由基的能力，因此广泛应用于聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、合成树脂、合成橡胶等工业和其他工业中。自由基聚合是大规模生产各种烯类聚合物的有效方法。自由基聚合的优点为可聚合的单体种类多、反应条件温和易控制，实现工业化生产容易。约70%以上的烯类聚合物都是通过自由基聚合来实现的。

3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷是一种多官能度的环酮类有机过氧化物，属于三官能度有机过氧化物，主要用于聚烯烃的（共）聚合改性。

多官能度有机过氧化物是指同一有机过氧化物分子中含有两个或两个以上的活性基团。多官能度有机过氧化物含有多个-o-o-基团，分解后可形成多个自由基，聚合反应时，保持聚合速度的同时可使产物分子量增加，大大提高了聚合物的产量和性能。因为在多官能度有机过氧化物的聚合体系里，在聚合物的链端存在有未分解的活性氧基团，它会在聚合过程中分解，从而产生再引发、增长和聚合链的终止反应。这样，不需要对原有的聚合生产装置作设备改造，利用多官能度有机过氧化物替代单官能度有机过氧物，就能提高装置的生产能力。

目前的环酮类有机过氧化物的制备方法，一般都在制备过程中加入惰性稀释剂或溶剂，存在以下问题：

①惰性稀释剂和溶剂的大量存在降低了原料浓度，为了达到预期的合成效果，必须增加原料的投入量和原料浓度，尤其是需要使用高浓度的浓硫酸和双氧水，这对原料储存和安全生产造成较大安全隐患。

②降低了反应速率，减少了原材料之间的有效接触，降低了搅拌效果，为了达到高的转化率，则需要更长的反应时间，从而使得反应过程有较大的延长。由于反应时间的加长，增加了各种安全事故发生几率，增加了人员劳动和能源消耗，对设备的要求更高，不利于节能环保。

③惰性稀释剂和溶剂的大量加入，使得去除合成中产生的副产物和杂质的难度增加，造成处理量增加，处理效果降低，导致产品纯度不够，杂质含量高。

④惰性稀释剂和溶剂在反应之前就加入，由于反应过程的不确定性，为了保证成品中有机过氧化物活性氧含量，需要进行二次调配，造成了材料损耗和能源消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应过程简单、产率较高、安全环保的制备高纯度3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷的方法，原材料配比合理，反应废液中酸碱中和COD排放少，节能降耗，也有利于环境保护。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷的制备方法，其特征在于，主要包括过氧化反应、缩聚反应和调配精制过程，其制备方法如下：

步骤a：将浓硫酸作为催化剂，以双氧水和甲基乙基酮为原料，其中甲基乙基酮、双氧水、浓硫酸的摩尔比为3:（1-6）：（0.3-3）；在温度为10-50℃的条件下，不断搅拌下进行反应，反应0.5-6.0小时，反应结束后，降温到20℃，静置，分层，留有机层；

步骤b：调配精制：在上述有机层中，用浓度为10-50%碱水溶液中和反应溶液，进行洗涤精制，除去副产物，反应结束后，静置，降温，分液，干燥，过滤，得到目标产品纯品；

步骤c：在上述目标产品纯品中，加入1.0-99.0wt%的稀释剂，得最终产品。

作为优选，所述的双氧水的浓度为20-70%；浓硫酸的浓度为50-85%。

作为优选，所述的步骤a中，原料甲基乙基酮、双氧水和浓硫酸的摩尔比为3:（3-6）:（0.5-2），反应温度为15-45℃，反应时间为1-3h。

作为优选，所述的碱水溶液为氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液，浓度为15-50%。

作为优选，所述的稀释剂选自直链或者支链烷烃溶剂、增塑剂、固体聚合物载体、无机载体或有机过氧化物；直链或者支链烷烃溶剂如异十二烷、十三烷、十四烷、十六烷、Isopar L、Isopar M、Isopar H、Isopar E等，无味煤油、石脑油或无机载体（如气相二氧化硅、碳酸钙等）、有机过氧化物（甲乙酮过氧化物、甲乙酮过氧化物二聚体等）中的任意一种。

作为优选，所述的稀释剂占总溶液的重量百分比含量为5%-95%。