2,6-二叔丁基对甲酚
一种常被用作抗氧化剂或协同抗氧剂的有机化合物
2,6-二叔丁基对甲酚(英文名:Butylated hydroxytoluene,简写BHT),又叫防老剂264、抗氧剂264,是一种有机化合物,化学式为C15H24O,分子量为220.35。它为白色至淡黄色结晶粉末,无臭,无味,密度1.048g/cm3,熔点68~71℃,沸点257~265℃,不溶于水、NaOH溶液、甘油、丙二醇,可溶于苯、甲苯等有机溶剂。与有机酸反应,生成相应酸的苯酯。具有弱酸性,可与金属钠反应放出氢气。
理化性质
物理性质
2,6-二叔丁基对甲酚为白色至淡黄色结晶粉末。无臭,无味,密度1.048g/cm3,熔点68~71℃,沸点257~265℃,折射率(np)1.4859。动力黏度3.47mPa·s(80℃),溶于苯、甲苯、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、四氯化碳、乙酸乙酯、石油醚、亚麻子油和汽油,不溶于水、NaOH溶液、甘油、丙二醇。
化学性质
2,6-二叔丁基对甲酚的闪点135℃(开口杯),126.6℃(闭口杯),具有很好的热稳定性。它的苯酚基具有还原性,长期曝露于空气中被氧气所氧化,颜色呈黄色。与有机酸反应,生成相应酸的苯酯。具有弱酸性,可与金属钠反应放出氢气。
结构特性
2,6-二叔丁基对甲酚邻位和对位上的供电基团烷基通过诱导与超共轭效应提高了酚羟基部分的电子密度,降低了酚羟基的键解离能,增强了其对脂质自由基的反应性。邻位取代的叔丁基会引起空间位阻从而阻止形成的自由基中间体参与其他反应,2,6-二叔丁基对甲酚抗氧剂的主要抗氧机理如图所示。
同时2,6-二叔丁基对甲酚产生苯氧基中间体因为离域效应而稳定,如图所示。
生产过程
2,6-二叔丁基对甲酚的合成线路很多,有大约九种制法。
制法一
在不锈钢高压釜中加入对甲苯酚和FS-1固体酸催化剂(蒙脱土经AICl3处理),通入异丁烯,用氮气置换反应釜内的空气,开启加热电源,使釜内物料缓慢升温并搅拌。继续通入异丁烯,使烷基化反应完成,控制反应釜压力下降,过滤,去除催化剂,得产物 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法二
将对甲苯酚、间甲苯酚、三氟甲磺酸加入一只带有油浴的三口烧瓶中,加热至70℃,不断搅拌,在氮气下,通入异丁烯,至烷基化反应完全。加入碳酸钠减压蒸馏去除未烷基化的甲酚,分馏制得 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法三
将对甲苯酚、甲磺酸(催化剂)加入容器,搅拌升温至一定温度后通入异丁烯气体使其完成烷基化反应,再加入30% NaOH溶液,在中性条件下加水搅拌,静置分去水层,将有机相转入精馏瓶中,经过减压精馏、重结晶、抽滤,真空干燥得 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法四
原料为对甲苯酚和异丁烯,并加入PW/MCM-41(一种杂多酸中孔分子筛催化剂),反应温度为90℃,反应时间为11h,制得 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法五
在烧瓶中加入固体酸催化剂硫酸铈、对甲苯酚,反应温度为90~110℃,烧瓶内温度达到设定值后,开始通异丁烯,反应时间为6h。分离除去催化剂,经重结晶烘干后制得 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法六
一种以固体酸(改性硅胶负载对甲苯磺酸)为催化剂,以异丁烯和对甲苯酚为原料制备 2,6-二叔丁基对甲酚的方法,主要包含制备改性硅胶、制备改性硅胶固体酸催化剂、制备 2,6-二叔丁基对甲酚粗产物、提纯 2,6-二叔丁基对甲酚粗品四个步骤。
制法七
以含吗啉基的磺酸功能化酸性离子液体(IL-1)为催化剂。将IL-1、TBA 、对甲苯酚、环已烷通过计量泵输入微混合器混合后,控制反应时间和反应温度。反应结束后,混合物冷却至室温,静置分层。移取上层液体,剩余混合物经过减压后进入精馏塔中段, 2,6-二叔丁基对甲酚从精馏塔的塔底采出。
制法八
在一装有温度计、磁力搅拌器、冷凝器的烧瓶内加入对甲苯酚、甲基叔丁基醚和MWCNTS-SO3H(磺酸基团碳纳米管催化剂),搅拌、过滤、分离催化剂,用丙酮洗涤,所得滤液通过旋转蒸发,剩余物通过硅胶柱洗脱,得 2,6-二叔丁基对甲酚。
制法九
在一装有搅拌器、温度计的烧瓶内加入2,6-二叔丁基苯酚,[CpIrCl2]2催化剂、KOH和甲醇,搅拌冷却至室温,过滤,分离催化剂,所得滤液(混合物)通过硅胶柱层析,用正戊烷洗脱,得 2,6-二叔丁基对甲酚。
应用领域
在生物医药领域的应用
新型多奈哌齐- 2,6-二叔丁基对甲酚杂化药物用于治疗阿兹海默病具有非常大的潜力,其中 2,6-二叔丁基对甲酚部分通过π-π堆积作用于乙酰胆碱酯酶的外围阴离子位点,该药物融合了两种化合物的功能提高了药物的抗氧化能力。
在能源燃料领域的应用
2,6-二叔丁基对甲酚可作为生物柴油的有效抗氧化剂,可显著增加生物柴油氧化诱导期。根据阿伦尼乌斯方程计算,加入 2,6-二叔丁基对甲酚的生物柴油的反应活化能要大于其他抗氧化剂以及不加抗氧化剂。
在食品领域的应用
在食用油中加入 2,6-二叔丁基对甲酚有助于延缓食用油的氧化,因此 2,6-二叔丁基对甲酚主要用于食用植物油、黄油、干制水产品、腌制水产品等食品的抗氧化作用。
在材料化学领域的应用
寻找绿色以及对环境破坏少的材料对构建环保型社会具有重要的意义,研究者合成了一系列以 2,6-二叔丁基对甲酚为配体的锂、钠、镁、钙金属配合物用于丙交酯开环聚合,金属 2,6-二叔丁基对甲酚配合物可以保持金属-氧键的构象自由,因此,在空间上更适合于生长中的聚合物链和丙交酯单体的配位。
在饲料领域的应用
在饲料生产加工行业, 2,6-二叔丁基对甲酚可作为添加剂,延长饲料的保存时间。
在工业领域的应用
工业级2,6-二叔丁基对甲酚的应用市场占第一位的是油品,主要用于润滑油类产品和石蜡,可提高油品的抗氧、防胶性能,成倍的延长油品的使用寿命;而用于汽油中,可防止不饱和烃生成树脂状氧化物和颜色变坏,提高其稳定性。此外, 2,6-二叔丁基对甲酚还可作为防老剂用于合成橡胶。
安全事宜
GHS分类
健康毒性
2,6-二叔丁基对甲酚属低毒类。经口大鼠LD50为 1700~1970mg/kg,兔 LD50为 2100~3200mg/kg。过度暴露的潜在症状是刺激眼睛和皮肤。 2,6-二叔丁基对甲酚的一些降解产物的毒性比其本身更大,例如BHT-CHO和BHT-Q可以诱导过氧化物的产生、损伤DNA、诱导细胞凋亡或癌变。BHT-QM和BHTOH-QM对蛋白质、肝细胞、肺细胞和DNA具有破坏作用。
急救措施
如果2,6-二叔丁基对甲酚进入眼睛,应立即取下所有隐形眼镜并立即冲洗至少15分钟,立即就医;如果2,6-二叔丁基对甲酚接触到皮肤,应脱掉被污染的衣服并立即用肥皂和水清洗并立即就医;如果吸入了2,6-二叔丁基对甲酚,应远离接触,如果呼吸停止,则开始人工呼吸(使用通用预防措施,包括复苏面罩),如果心脏活动停止,则进行心肺复苏术并立即转移到医疗机构。吞下2,6-二叔丁基对甲酚后,请就医。
环境危害
在海洋环流中发现了大约0.1%~1.25%的塑料,红外光谱分析表明,聚乙烯是主要的塑料碎片,并且塑料碎片中检测到存在 2,6-二叔丁基对甲酚。由于添加剂 2,6-二叔丁基对甲酚与聚合物的结合很弱非常容易从塑料中浸出并危及环境,此外添加剂会降解成为较小并且有毒性的分子富集在生物体内。
消防措施
2,6-二叔丁基对甲酚易燃,属于IIIB 类可燃液体,涉及这种化合物的火灾应用干粉、二氧化碳或哈龙灭火器控制。
储存方法
避免阳光直射,贮存在阴凉、干燥处,不宜长期存放。
相关法规
在油脂、黄油、鱼贝干制品、鱼贝类盐腌品、鲸肉冷冻品等中的用量为0.2g/kg 以下,在口香糖中0. 75g/kg以下。美、日和欧洲共同体都将其作为法定的饲料添加剂。欧洲共同体规定,在饲料中的最大用量为150mg/kg,可用于各种饲料。
世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中 2,6-二叔丁基对甲酚被归类为3类致癌物
2025年2月10日消息,国家卫健委官网发布公告,根据《中华人民共和国食品安全法》规定,审评机构组织专家2,6-二叔丁基对甲酚等8种物质申请作为食品添加剂新品种的安全性评估材料进行审查并通过。
2025年1月27日,国家卫生健康委发布《关于甜叶菊多酚等20种“三新食品”的公告》,2,6-二叔丁基对甲酚是采用新的生产原料制得的食品添加剂新品种,作为抗氧化剂用于食品,减缓食品氧化。
最新修订时间:2025-09-15 14:37
目录
概述
理化性质
结构特性
参考资料