A alquilação catalizada por ácido do fenol com 2-metilpropano-2-ol (TBA) procede através de uma etapa de desidratação in situ para 2-metilpropeno e água, seguida da substituição eletrófila no anel aromático. A desidratação do TBA torna a alquilação global fortemente exotérmica, e a água liberada imediatamente se partilha entre a fase orgânica em massa, a superfície do catalisador polar e qualquer fase aquosa que possa condensar a temperaturas relativamente baixas. A rede de reação é dominada por três vias paralelas e consecutivas: desidratação TBA para 2-metilpropeno, oligomerização catalizada por ácido de 2-metilpropeno para diisobutileno e triisobutileno, e C-alquilação de fenol para 2-terc-butilfenol e 4-terc-butilfenol. Os fenóis monoalquilos são mais ativados do que o fenol em direção a um ataque eletrófilo adicional porque o grupo terc-butilo é doador de elétrons; portanto, o intermediário de 4-terc-butilfenol pode ser sequencialmente alquilado nas duas posições orto para produzir 2,6-di-terc-butilfenol, enquanto que o 2-terc-butilfenol pode formar 2,4-di-terc-butilfenol. A massa molecular do fenol é 94,11 g/mol, a do TBA é 74,12 g/mol, a do 4-terc-butilfenol é 150,22 g/mol, e a do 2,6-di-terc-butilfenol é 206,32 g/mol. O produto de 4-TBP tem uma faixa de solidificação de aproximadamente 96-101 °C e um ponto de ebulição normal perto de 239 °C; o produto 2,6-DTBP derrete perto de 34–37 °C e ferve perto de 253 °C. Essas propriedades de fase são decisivas para a sequência de separação a jusante porque os dois produtos desejados são de alta ebulição em relação ao fenol e perto o suficiente no ponto de ebulição que a separação flash simples é inadequada. A rota de alquilação do TBA é industrialmente significativa para a produção de 4-TBP, que é consumido como monômero de alquilfenol e intermediário de resina, e 2,6-DTBP, que é convertido em antioxidantes fenólicos impedidos através da funcionalização subsequente na posição para disponível. Análises cinéticas publicadas do sistema TBA-fenol sobre catalisadores ácidos sólidos identificam a densidade do local ácido, a pressão parcial da água, a relação fenol-TBA e a resistência à difusão intrapartícula como as quatro variáveis que mais fortemente determinam a seletividade de monoalquilato versus dialquilato. Como a água é gerada estequiometricamente na rota TBA, qualquer projeto de processo deve gerenciar a inibição reversível dos locais ácidos de Brønsted e a hidrólise de catalisadores suportados simultaneamente com o objetivo de seletividade cinética.