三乙二醇二縮水甘油醚的合成

第21卷第4期2006年7月熱固性樹(shù)脂Vol 21 No 4 July 2006Thermosetting Resin乙二醇二縮水甘油醚的合成王培,王念貴,李陵嵐,葉楚平湖北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,湖北武漢430062)摘要:以三乙二醇和環(huán)氧氯丙烷為原料、三氟化硼乙醚絡(luò )合物為催化劑合成三乙二醇二縮水甘油醚。研究了催化劑、反應溫度、反應時(shí)間對反應產(chǎn)率的影響,結果表明:催化劑用量大約在5份時(shí),產(chǎn)物收率最大,繼續增加用量對產(chǎn)率影響不大;反應溫度在一定范圍內升高,產(chǎn)率增加;環(huán)氧反應時(shí)間為3,5h,產(chǎn)率最高,達到關(guān)鍵詞:三乙二醇二縮水甘油醚;合成;催化劑;反應溫度;反應時(shí)間中圖分類(lèi)號:TQ323.5文獻標識碼:A文章編號:100-743x(2006)4-0021-02SYNTHESIS OF TRIETHYLENE GLYCOL DIGLY CIDYL ETHERWANG Pei, WANG Nian- gui, Li Ling -lan, Ye Chu- pingCollege of Chemistry and Material Science, Hubei University Wuhan 430062, ChinaAbstract: In this paper, the triethylene glycol diglycidyl ether was synthesized with trieth ylene glycol andepoxy chloropropane and trifluorideboron ether complex as catalyst. The factors of the production rate wasstudied. The results showed that the production rate was mainly affected by the catalyst, reaction temperatureand reaction time. The yield was up to 92. 7 perceat and its epoxide number was 0. 573 eq/100 g. when the catalyst was 5 phr. reaction time was 3. 5 h reaction teamperature was 85 CKey words: triethylene glycol diglycidyl ether i preparation catalyst i reaction temperature i reaction timerate of production0引言環(huán)氧化反應乙二醇二縮水甘油醚具有廣泛的用途,可以作CH2CHCH2OCH2)CHCH2+NaOH→為活性稀釋劑、織物整理劑和熱穩定劑等1-4]。CI OHHO CI在應用中發(fā)現乙二醇二縮水甘油醚的水溶性不好,cH2cHcH2OCH2)CHCH2+2NaC+2Ho只能微溶于水,使其應用受到了一定的限制,尋找水溶性好的替代品成為普遍關(guān)注的問(wèn)題,我們嘗試1實(shí)驗部分用三乙二醇合成三乙二醇二縮水甘油醚,發(fā)現三乙1.1主要原料二醇二縮水甘油醚為無(wú)色透明液體,水溶性好,反三乙二醇北學(xué)純,天津市博迪化工有限公司應活性高,性能穩定,完全可以替代乙二醇二縮水環(huán)氧氯丙烷分析純,上?；瘜W(xué)試劑站中心化工廠(chǎng)甘油醚。其合成原理如下氟化硼乙醚絡(luò )合物北學(xué)純上海試一化學(xué)試劑有縮合反應限公司氧化鈉汾分析純天津富祿化工試劑廠(chǎng)。HOCH( CH2 OCH,)CH2 OH+ 2CICH2 CH CH,1.2實(shí)驗方法在裝有攪拌器,回流冷凝器,滴液漏斗,溫度CH,CHCH, OCH,).CHCH,計的燒瓶中,加入10m(0.075mol)三乙二醇和CI OHHO CI幾滴三氟化硼乙醚絡(luò )合物催化劑,加熱并攪拌混合【收稿日期】2006-02-05;【修回日期】2006-02-24物,當上升到一定溫度時(shí),緩慢滴加17.6mL熱固性樹(shù)脂第21卷270Pa,溫度為80℃),以除去未反應的環(huán)氧氯丙從圖2中可以看出,當環(huán)氧化時(shí)間為3.5h時(shí)烷。在上述反應產(chǎn)物中加入8.84g0.16mol)氧反應得到的產(chǎn)物產(chǎn)率最高為92.7%。反應時(shí)間太化鈉的乙醇溶液(2.9mol/L),攪拌,控制適當的短,反應不完全;反應時(shí)間過(guò)長(cháng),會(huì )增加副反應。反應時(shí)間,反應完成后,趁熱過(guò)濾除去生成的氯化2.5反應的溫度對反應的影響鈉,蒸馓壓力為270Pa,溫度為120℃),除去乙固定其他反應條件不變,只改變縮合反應溫醇、水,即得產(chǎn)物。度,研究縮合反應溫度對產(chǎn)率的影響,其結果如圖1.3測試方法3所示紅外測試: IRPRESTIGE-21型傅立葉紅外測試,KBr壓片。90環(huán)氧值測試方法:參照國家標準GB/T1678-e981鹽酸吡啶法測試。2結果與分析2.1產(chǎn)物紅外分析經(jīng)過(guò)紅外光譜測定,波數在858cm-1、931時(shí)間/hcm-l處為環(huán)氧基彎曲振動(dòng)吸收峰,在1128cm-1處圖2環(huán)氧化反應時(shí)間對產(chǎn)率的影響為三乙二醇二縮水甘油醚中C-0—C的伸縮振動(dòng)吸收峰。2.2環(huán)氧值環(huán)氧值是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要標準,環(huán)氧值越高產(chǎn)品質(zhì)量越佳。用鹽酸—吡啶法測得環(huán)氧值為0.573cq/100g溫度/℃2.3催化劑對反應的影響圖3縮合反應溫度對產(chǎn)率的影響在三乙二醇二縮水甘油醚制備過(guò)程中,無(wú)催化劑三氟化硼乙醚絡(luò )合物存在時(shí),二元醇上的羥基不由圖3可得當縮合反應時(shí)間為85℃時(shí),產(chǎn)率易失去氫質(zhì)子,醚化反應基本不進(jìn)行。在反應體系最高為92.7%。得到的產(chǎn)物為無(wú)色透明液體。在中添加少許三氟化硼乙醚絡(luò )合物,醚化反應便迅速反應過(guò)程中,溫度升高會(huì )使產(chǎn)物顏色加深,而且黏啟動(dòng)。隨著(zhù)催化劑用量增加,正負離子對的數量也度增大。這是由于溫度過(guò)高,原料聚合,引起其他不斷增加,并逐步達到動(dòng)態(tài)平衡。所以,醚化反應副產(chǎn)物產(chǎn)生。速度與反應產(chǎn)率先增加,后又逐漸趨于平衡5]3結論由圖1可知催化劑用量為5份(每份催化劑的量為通過(guò)對三乙二醇二縮水甘油醚的合成,發(fā)現催三乙二醇的1/55時(shí),產(chǎn)率最高,達到92%,繼績(jì)化劑用量為5份,環(huán)氧化反應時(shí)間35h,縮合反應增加催化劑用量對產(chǎn)率影響不大。溫度為85℃時(shí),產(chǎn)品收率達到最高為92.7%。且此時(shí)產(chǎn)品為無(wú)色透明液體,黏度較低,環(huán)氧值(0.573eq/100g)較理想,且有很好的水溶性,經(jīng)過(guò)實(shí)際使用證明完全可以替代乙二醇二縮水甘油醚。參考文獻[I]蔣衛和,屈鎧甲,唐召蘭.1,2-環(huán)己二醇縮水甘油醚的合成[J].熱固性樹(shù)脂,2004,1%4):8-9[2]郭靈通,馮蕓.催化合成乙二醇二縮水甘油醚[J].精細石油催化劑用量/份化工,2001(1):4-5圖1催化劑用量對產(chǎn)率的影響[3]樂(lè )道進(jìn),二甘醇二縮水甘油醚的合成與應用[J].湖北化工2.4環(huán)氧化反應時(shí)間對反應的影響1994,10(1):19-21當固定其他反應條件不變,只改變環(huán)氧化反應4任國鳳,戴傳波,張思科,二乙二醇二縮水甘油醚合成工藝研究[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2004,255):18-19