三乙二醇二缩水甘油醚的合成

第21卷第4期2006年7月热固性树脂Vol 21 No, 4 JtThermosetting Resin三乙二醇二缩水甘油醚的合成王培,王念贵,李陵岚,叶楚平〔湖北大学化学与材料科学学院,湖北武汉430062)摘要:以三乙二醇和环氧氯丙烷为原料、三氟化硼乙醚络合物为催化剂合成三乙二醇二缩水甘油醚。研究了催化剂、反应温度、反应时间对反应产率的影响,结果表明:催化剂用量大约在5份时,产物收率最大,继续增加用量对产率影响不大;反应温度在一定范围内升高,产率增加;环氧反应时间为3.5h,产率最高,达到92.7%。关键词:三乙二醇二缩水甘油醚;合成;催化剂;反应温度;反应时间中图分类号:TQ323.5文献标识码:A文章编号:1002-743x200604-0021-0SYNTHESIS OF TRIETHYLENE GLYCOL DIGLY CIDYL ETHERWANG Pei, WANG Nian-gui, LiLiYe chu- pingCollege of Chemistry and Material Science, Hubei University Wuhan 430062, ChinaAbstract: In this paper, the triethylene glycol diglycidyl ether was synthesized with triethylene glycol andhloropropane 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 i catalyst i reaction temperature i reaction time irate of production环氧化反应乙二醇二缩水甘油醚具有广泛的用途,可以作CH2CH CH, OCH, CHCH,+ NaOH为活性稀释剂、织物整理剂和热稳定剂等-4c1oH在应用中发现乙二醇二缩水甘油醚的水溶性不好,CH2CHCH2OCH2)CHCH2+2NaCl+2H2O只能微溶于水,使其应用受到了一定的限制,寻找水溶性好的替代品成为普遍关注的问题,我们尝试实验部分用三乙二醇合成三乙二醇二缩水甘油醚,发现三乙1.1主要原料二醇二缩水甘油醚为无色透明液体,水溶性好,反三乙二醇北化学纯天津市博迪化工有限公司;应活性高,性能稳定,完全可以替代乙二醇二缩水环氧氯丙烷分析纯,上海化学试剂站中心化工厂甘油醚。其合成原理如下三氟化硼乙醚络合物北化学纯上海试一化学试剂有缩合反应限公司氧化钠分析纯天津富禄化工试剂厂,HOCH( CH, OCH2) OH+ 2CICH2 CH CH21.2实验方法中国煤化工凝器,滴液漏斗,温度CH2CH( CH, OCH2)CHCH计的CNMHG075mol)三乙二醇和CI OHHO CI几滴三氟化硼乙醚络合物催化剂,加热并搅拌混合【收稿日期】2006-02-05;【修回日期】206-02-24物,当上升到一定温度时,缓慢滴加17.6mL【作者简介】王培(1982—),女,武汉人,硕土研究生,主要从事(0.225m01)环氧氯丙烷,在一定的时间内,温度水性聚氨酯的研教据不变进行缩合反应。然后进行减压蒸馏(压力为热固性树脂第21卷270Pa,温度为80℃),以除去未反应的环氧氯丙从图2中可以看出,当环氧化时间为3.5h时烷。在上述反应产物中加入8.84g0.16mol)氧反应得到的产物产率最高为92.7%。反应时间太化钠的乙醇溶液(2.9mωl/L),搅拌,控制适当的短,反应不完全;反应时间过长,会增加副反应。反应时间,反应完成后,趁热过滤除去生成的氯化2.5反应的温度对反应的影响钠,蒸馏(压力为270Pa,温度为120℃),除去乙固定其他反应条件不变,只改变缩合反应温醇、水,即得产物。度,研究缩合反应温度对产率的影响,其结果如图1.3测试方法3所示红外测试: IRPRESTIGE-21型傅立叶红外测试,KBr压片。环氧值测试方法:参照国家标准GB/T16781981盐酸-吡啶法测试。2结果与分析2.1产物红外分析经过红外光谱测定,波数在858cm-1、931m-处为环氧基弯曲振动吸收峰,在1128cm-1处图2环氧化反应时间对产率的影响为三乙二醇二缩水甘油醚中C-0—C的伸缩振动吸收峰。2.2环氧值环氧值是衡量产品质量的一个重要标准,环氧值越高产品质量越佳。用盐酸-吡啶法测得环氧值为0.573eq/100g°温度/℃2.3催化剂对反应的影响图3缩合反应温度对产率的影响在三乙二醇二缩水甘油醚制备过程中,无催化剂三氟化硼乙醚络合物存在时,二元醇上的羟基不由图3可得当缩合反应时间为85℃时,产率易失去氬质子,醚化反应基本不进行。在反应体系最高为92.7%。得到的产物为无色透明液体。在中添加少许三氟化硼乙醚络合物,醚化反应便迅速反应过程中,温度升高会使产物颜色加深,而且黏启动。随着催化剂用量增加,正负离子对的数量也度增大。这是由于温度过高,原料聚合,引起其他不断增加,并逐步达到动态平衡。所以,醚化反应副产物产生速度与反应产率先增加,后又逐渐趋于平衡302由图1可知催化剂用量为5份(每份催化剂的量为通过对三乙二醇二缩水甘油醚的合成,发现催三乙二醇的1/55)时,产率最高,达到92%,继续化剂用量为5份,环氧化反应时间3.5h,缩合反应增加催化剂用量对产率影响不大。温度为85℃时,产品收率达到最高为92.7%。且此时产品为无色透明液体,黏度较低,环氧值(0.573eq100g)较理想,且有很好的水溶性,经过实际使用证明完全可以替代乙二醇二缩水甘油醚。参考文献[1]蒋卫和,屈铠甲,唐召兰.1,2-环己二醇缩水甘油醚的合成[J].热固性树脂,2004,1%4):8-9[2]郫通“合成了,二缩水甘油醚[J].精细石油催化剂用量/份中国煤化工图1催化剂用量对产率的影响[3CNMHG合成与应用[J.湖北化工2.4环氧化反应时间对反应的影响1994,10(1):19-21当固定其他反应条件不变,只改变环氧化反应[4]任国凤,戴传波,张思科.二乙二醇二缩水甘油醚合成工艺研究[J].化学工业与工程技术,2004,255):18-19时间,研究环氧化反应时间对产品收率的影响,其[s]魏无际,郑耀臣,鲁钢、一缩二乙二醇二缩水甘油醚合成结果如图有券据[J].热固性树脂,2002,1x6):12-14