雙乙烯基二乙二醇醚的制備

蔣 巍 田 艷 劉艷杰

（1.吉林化工學院 材料科學與工程學院，吉林 吉林 132022；2.吉林綽豐柳機內燃機有限公司，吉林 吉林 132200；3.吉林化工學院 化工與生物工程學院，吉林 吉林 132022）

單乙烯基二乙二醇醚的合成[1]作者曾做過研究探索，從結構上講，雙乙烯基醚二乙二醇醚（又稱二乙二醇二乙烯基醚/二甘醇二乙烯基醚）更有優勢，同時具有三個醚鍵和兩個雙鍵，具有非常獨特的使用性能，是重要的有機合成中間體和功能性聚合單體，它的均聚物和共聚物被廣泛地應用于粘合劑、涂料、潤滑劑、增塑劑、殺蟲劑和表面保護材料等許多領域[2]。國內在二甘醇二乙烯基醚合成方面的研究起步較晚，至今還未實現工業化生產，鮮見相關的研究報道，市售產品都是國外進口分裝[3]。目前世界上只有德國BASF 公司、美國ISP 公司和日本丸善石油化工公司生產二甘醇二乙烯基醚，其制備方法大多都申請了專利來加以保護[4]。

本實驗對雙乙烯基二乙二醇醚的合成工藝條件進行了探討，得出了較適宜的工藝條件。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品及儀器

二甘醇，碳化鈣，乙炔氣，金屬鉀，均為市售，分析純；氮氣，工業純；四口燒瓶，攪拌器，恒溫電熱套，循環水式真空泵等。

1.2 實驗步驟

將用石蠟液封的鉀金屬取出，迅速用小刀將塊狀鉀金屬切成小塊顆粒，然后將二甘醇倒入四口燒瓶中，通入氮氣加以保護，加熱至120℃，待鉀金屬全部溶解，同時向溶液中通入乙炔氣體，控制溫度在175℃～180℃左右，反應時間在8h 左右。所得產物經過經過減壓蒸餾，得到無色透明液體。

2 結果與討論

2.1 反應時間對轉化率的影響

乙炔法制備雙乙烯基二乙二醇醚的是一個有機合成過程，通常需要較長的反應時間，固定其他反應條件，考察不同的反應時間對轉化率的影響，結果如圖1、表1 所示。

圖1 反應時間對二甘醇轉化率的影響

表1 反應時間對二甘醇的轉化率的影響

由圖1、表1 可知，反應時間越長，二甘醇的轉化率越高，但是時間太長，二甘醇的轉化率的增加逐漸不明顯且趨于平穩，考慮到工業生產要求既能達到較高的轉化率，又能達到一定節省能源的目的，選用8h 為最佳的反應時間。

2.2 反應溫度對轉化率的影響

雙乙烯基二乙二醇醚的沸點為198℃-199℃，因此反應溫度不宜過高，以免雙乙烯基二乙二醇醚蒸發。反應時間為8h，以KOH 為催化劑，用量為12g，乙炔流量40mL/min 時，考察反應溫度對轉化率的影響，得出結果如表2 所示。

表2 反應溫度對二甘醇轉化率的影響

由表2 可知，當其它條件確定時，溫度在155℃以下，二甘醇的轉化率極低，當溫度從160℃上升到175℃的期間，二甘醇的轉化率顯著提高，當溫度超過175℃以后，二甘醇的轉化率提高不明顯。所以確定最佳反應溫度為175℃。

2.3 催化劑種類和用量對轉化率的影響

實驗中選用K 和KOH 兩種催化劑，在確定其它條件(5h/160℃)的同時，固定催化劑用量，所得的二甘醇轉化率的結果如下圖2 所示。

圖2 催化劑的用量對二甘醇的轉化率的影響

由圖2 可知，兩種催化劑的催化效果相當，K 金屬的催化效果比KOH 略好一些，這是因為K 金屬比較活潑，催化效果好，而用K 金屬作為催化劑的缺點是比較危險，操作稍有不慎就會引起爆炸，但是如果嚴格按照實驗操作要求操作，K 金屬仍然是制備雙乙烯基二乙二醇醚比較理想的催化劑。

當催化劑用量小于12g 時，二甘醇的轉化率隨催化劑的用量的增多有明顯的提高，而當催化劑大于12g 以后，催化劑的催化效果基本不變，因此選擇的催化劑的最佳用量為12g(約為8%)。

2.4 乙炔流量對轉化率的影響

最佳的乙炔的通入流量，即節省能源又能使乙炔與二甘醇充分反應的前提下得到一個滿意的轉化率，乙炔氣體流量對二甘醇轉化率的影響，實驗結果如表3 所示。

由表3 可知，乙炔流量小于40mL/min 時，二甘醇的轉化率隨著乙炔的通入流量增大而增大，當乙炔流量大于40mL/min 以后，二甘醇的轉化率卻突然降低，這是因為乙炔通入流量過大時，乙炔進入液體的初始速度過大，導致乙炔在二甘醇中的停留時間過短，縮短了乙炔和二甘醇的反應時間，因此最佳乙炔流量為40mL/min。

表3 乙炔氣體流量對甘醇轉化率的影響

3 結論

影響二甘醇轉化率的條件是：反應溫度，反應時間以催化劑的用量及乙炔流量，通過實驗得到制備雙乙烯基二乙二醇醚的最適宜的條件為：二甘醇300mL，K 金屬12g(約8%)，反應溫度175℃，反應時間為8h，乙炔流量為40mL/min，雙乙烯基二乙二醇醚的轉化率可達60%以上。

［1］韓運華，蔣巍，石磊，李瑞軍，洪國輝.單乙烯基二乙二醇醚的合成[J].吉林化工學院學報，2011，28（5）：30-33.

［2］張育川.二甘醇單乙烯基醚[J].精細與專用化學品，1999，16(6)：21-22.

［3］汪偉志，佘萬能，沈革新，榮家成.乙烯基醚類化合物的制備[J].湖北化工，2000，16（3）：29-31.

［4］頓靜斌，趙東.乙烯基正丁基醚的合成工藝的探討與優化[J].甘肅化工，2004，9（3）：26-29.