[发明专利]一种橡胶防老剂N;N’-双(1;4-二甲基戊基)-对苯二胺的制备方法

说明书

本发明涉及防老剂制备技术领域，更具体而言，涉及一种橡胶防老剂N,N’‑双(1,4‑二甲基戊基)‑对苯二胺的制备方法，以对苯二胺与5‑甲基‑2‑己醇为原料，通过胺的N‑烷基化反应来制备橡胶防老剂4030，水是此反应唯一的副产物。反应操作简单，与原制备方法相比，反应物毒性显著降低，副产物种类少，目标产物提纯方便。本发明的制备方法既不需要高压氢气，又不需要高温条件下提纯橡胶防老剂4030，操作简单，成本低，是一种高效环保，简单经济的合成方法。

技术领域

本发明涉及防老剂制备技术领域，更具体而言，涉及一种橡胶防老剂N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺的制备方法。

背景技术

N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺(CAS号：3081-14-9)，即防老剂77PD，也称作防老剂4030，其是一种静态下抗臭氧，对防止橡胶老化有着极佳效果的一种橡胶防老剂。橡胶防老剂4030特别适用于长期处于静态条件下的胶管、胶带、电线电缆等户外使用橡胶制品，也可用于一般工业橡胶制品。橡胶防老剂4030工业上一般制法是：对苯二胺、与氢气在催化剂作用下烃化制得。此外，该制作方法要求的反应压力一般为6MPa，反应温度为140-150℃，产物的提纯温度达到220-240℃。专利申请号为CN201510630064.4公开了一种连续制备N,N’-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺的方法，通过对硝基苯胺或对苯二胺与5-甲基-2-己酮、酸制备防老剂，此制法下的反应物5-甲基-2-己酮有中等毒性，其可通过吸入、食入、皮肤吸收等途径侵入人体；同时对人的眼睛、皮肤均有刺激作用。而反应后处理方面能耗也比较高。近几年，随着绿色催化合成技术的发展，满足环保方面的要求，因此需要寻找更加绿色环保地制备橡胶防老剂4030的方法。

此外，据文献报道，贵金属催化剂钯常被用于合成橡胶防老剂中，并展现出较高的活性以及对反应的活性、选择性都有显著提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济可靠、绿色环保、简单易行的橡胶防老剂N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺的制备方法，避免使用对人体有毒的5-甲基-2-己酮，降低能耗，减少防老剂4030的生产成本，同时提高产率。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种橡胶防老剂N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺的制备方法，所述N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺以对苯二胺与5-甲基-2-己醇为原料，通过胺的N-烷基化反应制得，反应式如下：

进一步地，N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺的制备方法包括以下步骤：

S1、催化剂的制备：以过渡金属Pd和γ-Al₂O₃为载体制备负载催化剂；

S2、将S1制备的催化剂添加到塔式反应器中；

S3、反应液的配制：将对苯二胺、5-甲基-2-己醇在溶剂均三甲苯中混合均匀并配成溶液；

S4、对苯二胺的N-烷基化反应：用计量泵将S3中配置的溶液通入塔式反应器进行对苯二胺的N-烷基化反应，反应完成后从反应塔流出得到N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺粗品；

S5、N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺的纯化：将S4中N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺粗品进行柱层析分离纯化，得到N,N’-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺。

优选地，所述Pd的负载量为6wt％,催化剂Pd/Al₂O₃的粒径为0.95-1.25nm。

优选地，所述对苯二胺∶5-甲基-2-己醇：均三甲苯的摩尔比为1∶0.7-0.8：1.7-1.9。