兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法
2023-09-20 08:58:55
專利名稱：兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法
技術領域：
本發明涉及一種兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法。
背景技術：
縮水甘油醚是一種分子中含有一個或多個活性環氧基的化合物，具有粘度低和稀
釋能力強的特點，廣泛應用於環氧樹脂活性稀釋齊u、氯化物穩定劑和紡織整理齊u。現合成縮 水甘油醚的方法有一步法和兩步法兩種工藝方法，目前使用較多的是兩步法。縮水甘油醚 兩步法現有合成工藝是在酸性催化劑作用下，醇或酚與環氧氯丙烷進行開環醚化反應，再 與氫氧化鈉閉環醚化反應生成相應的縮水甘油醚。常用的酸催化劑有路易斯酸和醚的絡合
物，如三氟化硼(銻)及其二甲醚、二乙醚等絡合物；氯化錫、鈦、鐵等金屬鹽以及強酸如濃 硫酸、高氯酸等。但是三氟化硼(銻)絡合物催化劑，其揮發性強、毒性大、對設備腐蝕性 強，給生產操作帶來了不便。另外三氟化硼(銻)絡合物對水敏感，遇水則分解變色等，對 反應原料的水含量要求高。同時三氟化硼(銻)絡合物價格高於30元/公斤，增加了產品 成本。中國專利200610096426. 7公開了一種烯丙基縮水甘油醚的合成方法，該方法以固體 酸高氯酸鹽為催化劑，在其用量為反應物質量的0. 05 0. 5% ;烯丙醇與環氧氯丙烷投料 的摩爾配比為烯丙醇環氧氯丙烷=1 5 : 1，開環醚化反應在60 13(TC條件下合成 氯醇醚，再經加鹼閉環，精製得產品烯丙基縮水甘油醚。該固體酸催化劑使用方便、對設備 腐蝕性低，但由於催化劑以固態存在，導致其反應溫度偏高，增加了能耗。
中國專利200810230035. 9公開了一種C12/14烷基縮水甘油醚的合成方法，該方法 在開環醚化步驟中，先採用路易斯酸催化劑AlCl3、SnCl4、ZnCl2的1 2種作催化劑，其加入 量為脂肪醇質量的0. 05% 5% ，在溫度到40°C 8(TC條件下，滴加環氧化合物，繼續反應 1 7小時；再加入脂肪醇質量O. 05% 1. 5%的三氟化硼乙醚絡合物催化劑，30 IO(TC 條件下反應1 4小時。該方法步驟繁多，且採用的三氟化硼乙醚絡合物催化劑毒性大。
發明內容
本發明的目的在於提供一種兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法。以實 現催化劑使用方便、毒性小、開環反應條件溫和選擇性高、成本低。 本發明的技術方案是包括以醇和環氧氯丙烷為原料，醇的羥基摩爾數與環氧氯 丙烷摩爾數的配比為l : 0.2 5，在催化劑作用下進行開環醚化反應，生成鄰氯醇醚中間 體，其特徵在於，所用催化劑是氟硼酸，用量為醇類物質質量的0. 01 1. 0 % ，反應溫度是 10 90。C，反應時間2-20h。
所述醇包括一元醇、二元醇或多元醇。 所述醇的羥基摩爾數與環氧氯丙烷摩爾數的優選配比為1 : 0.5 2。 所述催化劑優選用量為醇類物質質量的0. 03 0. 3% ，反應溫度優選35 75°C ，
反應時間優選4-10h。 所述的方法中，採用環氧氯丙烷向醇類原料中滴加的方式加入。
本發明與現有技術比，氟硼酸催化劑兼備了毒性小、操作方便、反應溫和、成本低，
且反應選擇性高等優點。
具體實施例方式
實施例l: 向反應器內加入370g正丁醇，以及0. 06g質量分數為80%的氟硼酸水溶液催化 劑，攪拌。在35t:下向反應器內滴加環氧氯丙烷101.8g，2h滴加完畢。之後升溫至5(TC， 保溫反應18h後即得正丁基氯醇醚。檢測正丁基氯醇醚含量為78. 5%。
實施例2: 向反應器內加入62g乙二醇，以及O. 31g質量分數為30X的氟硼酸水溶液催化劑， 攪拌。在4(TC下向反應器內滴加環氧氯丙烷203.5g，4h滴加完畢。之後升溫至6(TC，保溫 反應3h後即得乙二醇氯醇醚。檢測乙二醇氯醇醚含量為67. 8%。
實施例3: 向反應器內加入81g丙三醇，以及O. 81g質量分數為10%的氟硼酸水溶液催化劑， 攪拌。在6(TC下向反應器內滴加環氧氯丙烷305.2g，4h滴加完畢。之後升溫至75。C，保溫 反應4h後即得丙三醇氯醇醚。檢測丙三醇氯醇醚含量為53. 4%。
實施例4: 向反應器內加入100g環己醇，以及0.05g質量分數為60%的氟硼酸水溶液催化 劑，攪拌。在5(TC下向反應器內滴加環氧氯丙烷138.8g，2h滴加完畢。之後升溫至65t:， 保溫反應2h後即得環己基氯醇醚。檢測環己基氯醇醚含量為76. 3%。
實施例5: 向反應器內加入116g環己二醇，以及O. 23g質量分數為49X的氟硼酸水溶液催化 劑，攪拌。在65t:下向反應器內滴加環氧氯丙烷231.3g，6h滴加完畢。之後升溫至9(TC， 保溫反應lh後即得環己二醇氯醇醚。檢測環己二醇氯醇醚含量為60. 7%。
權利要求
一種兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，包括以醇和環氧氯丙烷為原料，醇的羥基摩爾數與環氧氯丙烷摩爾數的配比為1∶0.2～5，在催化劑作用下進行開環醚化反應，生成鄰氯醇醚中間體，其特徵在於，所用催化劑是氟硼酸，用量為醇類物質質量的0.01～1.0％，反應溫度是10～90℃，反應時間2-20h。
2. 根據權利要求1所述的兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，其特徵在 於，所述醇包括一元醇、二元醇或多元醇。
3. 根據權利要求1所述的兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，其特徵在 於，所述醇的羥基摩爾數與環氧氯丙烷摩爾數的配比為1 : 0.5 2。
4. 根據權利要求1所述的兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，其特徵在 於，所述催化劑用量為醇類物質質量的0. 03 0. 3%，反應溫度是35 75t:，反應時間 4-10h。
5. 根據權利要求1或4所述的兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，其特徵 在於，採用環氧氯丙烷向醇類原料中滴加的方式加入。
全文摘要
本發明公開了一種兩步法合成縮水甘油醚中的開環醚化反應方法，包括以醇和環氧氯丙烷為原料，醇的羥基摩爾數與環氧氯丙烷摩爾數的配比為1∶1～5，在催化劑作用下進行醚化開環反應，生成鄰氯醇醚中間體，其特徵在於，所用催化劑是氟硼酸，用量為醇類物質質量的0.01～1.0％，催化反應的溫度是10～90℃。本發明與現有技術比，氟硼酸催化劑兼備了毒性小、操作方便、反應溫和、成本低，且反應選擇性高等優點。
文檔編號C07C41/03GK101704730SQ200910308798
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者何雙林, 夏立鋒, 屈鎧甲, 蔣衛和 申請人:嶽陽昌德化工實業有限公司