鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯的合成

2010,v27№.6化學(xué)與生物工程鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯的合成胡應喜,劉霞,王磊(北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程系,北京102617)摘要:以鄰苯二甲酸二甲酯和二乙二醇單丁醚為原料、有機錫為催化劑,通過(guò)酯交換法在無(wú)溶劑的條件下催化合威鄰簞二甲釀二(二乙二醇單丁醚)酯,通過(guò)正交實(shí)驗考察了催化劑用量、反應溫度、反應時(shí)間及物料配比等因素對反應的影響,并通過(guò)元素分析、紅外光譜分析對產(chǎn)品進(jìn)行了結構表征。結果表明,當鄰苯二甲酸二甲酯用量為0.1mol、鄰苯二甲酸二甲酯與二乙二醇單丁醚的摩爾比為1:2.20、催化劑有機錫用量為1.5g、反應時(shí)間為4.0h反應溫度為180190℃時(shí),鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯的產(chǎn)率在88%以上,折光率(25℃)為1.4892~1.4896關(guān)鍵詞:鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯;酯交換法;合成中圖分類(lèi)號:TQ414.1文獻標識碼:A文章編號:1672-5425(2010)06-0032-02鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯是抗靜電防潮酯化法,2,該法較成熟可靠,但存在設備腐蝕大、后增塑劑,與其它增塑劑并用,可使塑料表面收縮致密,處理復雜、環(huán)境污染嚴重等問(wèn)題。起到防潮和防止增塑劑揮發(fā)的作用;耐油、水、抽出性作者在此以鄰苯二甲酸二甲酯和二乙二醇單丁醚能良好,可賦予塑料制品表面光潔、手感好的特性,消原料、有機錫為催化劑,合成了鄰苯二甲酸二(二乙除PvC制品表面靜電并使之柔軟有韌性。主要用作二醇單丁醚)酯,效果良好。該工藝不腐蝕設備,對環(huán)助增塑劑、熱熔粘合劑、涂料、油墨助劑。由于毒性極境基本不造成污染,后處理工藝簡(jiǎn)單;反應時(shí)間短,收低,日本、美國、英國等允許其用作食品包裝材料。目率也較高。反應過(guò)程如下前,合成鄰苯二甲酸酯類(lèi)抗靜電增塑劑采用的是直接催化劑-O-CH - --O-C.H,+2C H,-0-CH -CH --CH-OH0-CH-CH: -0-CH-CH-O-C.H,1實(shí)驗攪拌裝置和溫度計的250mL三口瓶中。攪拌,升溫至1.1試劑與儀器185℃,反應4.0h(反應過(guò)程中不斷蒸出甲醇),然后降鄰苯二甲酸二甲酯、二乙二醇單丁醚,分析純,北溫至60℃減壓蒸餾除去過(guò)量的二乙二醇單丁醚及殘京化學(xué)試劑公司;有機錫,化學(xué)純,北京化工三廠(chǎng);無(wú)水存的甲醇,即得鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯。產(chǎn)碳酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉,分析純,北京化T廠(chǎng);甲品在常溫下為淡黃色油狀粘稠液體,產(chǎn)率為88.3%。醇鈉,自制。2結果與討論Flash eA1112型元素分析儀,美國熱電;Verctor22型紅外光譜儀,德國 Bruker公司;2WAJ型阿2.1催化劑的選擇貝折射儀,上海光學(xué)儀器廠(chǎng)。催化劑對化學(xué)反應的影響很大。酯交換反應常用L.2鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯的合成的催化劑有口:堿金屬氨化物(氨基化鋰)、堿金屬氫化將16.3mL(0.1mol)的鄰苯二甲酸二甲酯、37.6mL物(LiH)、堿金屬氫氧化物( NaOH, KOH)、堿金屬醇(02m)二乙二醇單丁醚和1.5g有機錫加到帶有化物T]中國煤化工金屬氧化物收稿日期:2010-03-17CNMHG作者簡(jiǎn)介:胡應喜(1963-),男陜西咸陽(yáng)人,教授,主要從事基礎化學(xué)教學(xué)和精細化學(xué)品開(kāi)發(fā)研究。 E-mail: huyingxio4o@sn.cm胡應喜等:鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁釀)酯的合成/2010正6在相同的反應條件下,考察 NaOH3、KOH、由表3可知,最佳工藝條件為:A3B3C3D2,即:反NaOH、K2CO3、有機錫等對鄰苯二甲酸二(二乙二醇應溫度180~190℃、催化劑用量1.5g、反應時(shí)間4.0單丁醚)酯合成反應的影響,結果見(jiàn)表1。h、物料配比1:2.20催化劑對產(chǎn)率的影響在最佳工藝條件下,進(jìn)行多次平行實(shí)驗,平均產(chǎn)率The influence of catalyst on the yield在88%以上。催化劑 NaOH KOH K2CO2 NaOCH有機錫2.3折光率產(chǎn)率/%33.538.228.672.488.3用2WAJ型阿貝折射儀在25℃下測定產(chǎn)物的折光率為1.4892~1.4896。由表1可知,NaOH、KOH、K2CO3為催化劑時(shí),2.4元素分析產(chǎn)率較低;而以 NaOH3、有機錫為催化劑時(shí),產(chǎn)率較用 Flash EA1112型元素分析儀對產(chǎn)物進(jìn)行元素這是因為NaOH、KOH、K2CO2在反應體系中分分析,CHO3實(shí)測值(理論值%)為:C64.22散不好,催化性能低;而 NaOH2和有機錫溶解性較(64.43),H8.80(8.37)。實(shí)測值與理論計算值基本好,催化性能較高。因此,選擇有機錫作為酯交換反應致的催化劑。2.5紅外光譜分析2.2最優(yōu)反應條件的確定對產(chǎn)品進(jìn)行紅外光譜分析,從圖譜可知,主要基團以有機錫為催化劑,選擇反應溫度、催化劑用量、反應時(shí)間及物料配比(鄰苯二甲酸二甲酯與二乙二醇的紅外特征吸收峰為:3068cm1(Ar-H伸縮振動(dòng));2869cm-1、1367cm(-CH3、-CH2單丁醚的摩爾比,下同)作為考察因素,進(jìn)行4因素3水伸縮和彎曲振動(dòng));1729cm-1(C=O);1600cm平正交實(shí)驗。因素與水平見(jiàn)表2,結果與分析見(jiàn)表3。1452cm-1(苯環(huán)骨架振動(dòng));1074cm-1、1120cm-1(醚表正交實(shí)驗因素與水平C-O-C對稱(chēng)和不對稱(chēng)伸縮振動(dòng))。與目的產(chǎn)物結構Tab 2 Factors and levels of orthogonal experiment中的主要基團紅外特征吸收一致因素水平A.反應溫度B.催化劑用量C.反應時(shí)間D3結論物料配比160~170以鄰苯二甲酸二甲酯、二乙二醇單丁醚為原料,通170~180過(guò)酯交換反應合成鄰苯二甲酸二(二乙二醇單丁醚)酯的最佳反應條件為:反應溫度180~190℃、催化劑有注;鄰苯二甲酸二甲酯用量0.1mol機錫用量1.5g、反應時(shí)間4.0h、鄰苯二甲酸二甲酯表3正交實(shí)驗結果與分析用量為0.1mol、鄰苯二甲酸二甲酯與二乙二醇單丁Tab 3 Results and analysis of orthogonal experiment醚的摩爾比1:2.20。在此條件下,鄰苯二甲酸二(二實(shí)驗號產(chǎn)率/%乙二醇單丁醚)酯的產(chǎn)率達88%以上,折光率(25℃)為1.4892~1.4896。參考文獻87.25[1]葛德其,抗靜電增塑劑—鄰苯二甲酸二(2丁氧乙基)酯的合成應用性能[J.精細石油化工進(jìn)展,2001,2(6);6-8.[2]陳赤陽(yáng),胡應喜,劉霞,等.硫酸氫鈉催化合成鄰苯二甲酸二84.40己酯[J.北京石油化工學(xué)院學(xué)報,2004,12(1):16-1886.81[3] Mitsukuni Tokunaga. 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Main products were ethylene glycol with content of 6. 51%and diethylene glycol.Keywords: methanol; formaldehyde; ethylene glycol; initiator上接第33頁(yè))Synthesis of Bi(Diethylene Glycol Monobutyl Ether)PhthalateHU Ying-xi, LIU Xia, WANG LeiChemical Engineering Department, Beijing Institute of Petrochemical Technology, Beijing 102617, china)Abstract: Transesterification of methyl phthalate with diethylene glycol monobutyl ether catalyzed by organic tins was investigated. The effects of catalyst amount, reaction time, reaction temperature, molar ratio ofmethyl phthalate to diethylene glycol monobutyl ether on the reaction were studied. The experimental resultshowed that when the molar ratio of methyl phthalate to diethlyst amount was 1. 5 g, reaction time was 4.0 h, reaction tempe中國煤化工yield of bi( diethylene glycol monobutyl ether) phthalate could be up to 88%, refrHCNMHG1.4892~1,4896at 25C. The structure of the product was characterized by elemental analysis and IR analysiKeywords: bi( diethylene glycol monobutyl ether)phthalate; transesterification; synthesis