乙烯基醚類的生產方法

曾真

摘 要：該文闡述了乙烯基醚類化合物的制備方法，主要包括乙炔法、脫鹵化氫法、縮醛熱分解法，并詳細分析了這三種方法的優缺點。

關鍵詞：乙烯基醚類化合物；乙炔法；脫鹵化氫法；制備方法

1 制備方法

隨著工業生產體系的不斷發展，乙烯基醚類活性稀釋劑不斷得到應用，在這個過程中，含有乙烯基醚的低聚物廣泛應用于紫外光固化涂料中，乙烯基醚類化合物工業體系不斷得到健全。相比于國外比較成熟的工業生產技術，我國乙烯基醚類化合物發展技術起步較晚，其單體生產正處于工業化的過程，為了適應我國現階段工業化生產的要求，進行我國乙烯基醚類系列產品的研究及開發是必要的。

1.1 乙炔法

乙炔法屬于一種傳統性工藝，在高溫高壓環境下由乙炔氣體與醇相互反應制的，從而生成一系列的產物，為了提升乙炔法的生產效率，必須解決乙炔氣爆炸危險收率低問題、高溫高壓設備操作問題，從而適應現階段工業化生產的要求。

工業化生產工藝體系的不斷健全，乙炔法的理論研究技術也不斷進步。在工業領域發展過程中，原料醇的結構會影響到產物的收率及純度碳鏈，純度碳鏈越長，其收率就越小，空間位阻就越大，收率就越小。隨著催化劑技術的不斷發展，工藝條件技術不斷得到優化，Zn、Cd、Ag的鹽及其氧化物等催化劑技術不斷得到成熟，但是這類技術缺乏良好的活性，需要配合一定的壓力。

在乙炔法制備過程中，乙炔的爆炸極限范圍較寬，在操作過程中可能會出現爆炸問題，因此工業領域逐漸將CaC2作為催化劑，而不直接使用乙炔氣體生成乙烯基醚化合物。在催化過程中，利用蒸餾法進行乙烯基醚化合物的收集，副產物具備良好的穩定性，因此不會影響產物的純度。

隨著反應設備的不斷改進及新工藝的發展，醇乙炔化的應用效果不斷得到提升，在這個過程中，將四亞乙烯基乙二醇放置于燒瓶中，充分進行油浴加熱，并通入氮氣進行保護，升溫至120℃時，將金屬鉀切成小塊，慢慢放入燒瓶中，加溫到180℃左右，關閉氮氣然后通入乙炔氣，反應完畢后，將乙炔氣關閉，通入氮氣，將成品冷卻至室溫，除去溶劑，便可得到雙官能團的乙烯基醚化合物。

1.2 脫鹵化氫法

隨著乙炔法的不斷發展，脫鹵化氫技術應運而生，該技術的反應條件比較溫和，但這種方法對反應的原料結構有著一定的要求，在這個過程中，乙烯基醚化合物不能用一般的醚類合成方法進行制備，其合成目標產物受到一定程度的限制，這些方法的區別在于使用不同的催化劑，最初的催化劑是金屬化合物，隨著催化劑技術的不斷發展，相轉移催化劑不斷得到應用，其反應條件有所緩和。

1.3 縮醛熱分解法

縮醛熱分解法自上世紀40年代不斷得到發展，其分解體系包括氣相體系及液相體系。氣相裂解法使用金屬作為催化劑使縮醛蒸汽在高溫環境下裂解，將銀、金等金屬細粉沉積于載體上作為催化劑，在25℃-40℃下將縮醛裂解，從而生成烯醚，在這個過程中，亦可以將石棉硼酸作為催化劑，其反應溫度在250℃-500℃間。縮醛熱分解法可以用鉑一石棉作為催化劑，在260℃-280℃下裂解縮醛，進行烯醚的生產，亦可以將鈀、鍺等路易斯酸作為催化劑，干燥Al2O3上的硼酸，在40℃環境下進行煅燒，從而生成催化劑，在180℃-280℃的范圍內，裂解環狀縮醛，進行醚的制備。

隨著氣相裂解技術不斷發展，催化劑體系不斷得到改進，目前比較先進的催化劑是沉積在載體上的鉑，這類催化劑的濃度比較大，其鉑量一般在20%左右，這種方法的成本較高，對于氣相裂解法的設備要求比較高，在裂解過程中，縮醛蒸汽通過固體催化劑層完成，對于反應條件的要求比較高，其后續處理程序及催化劑再生過程比較復雜。

在液相分解法工作過程中，縮醛在適當催化劑條件下發生裂解，這種方法比較容易控制，其操作設備比較簡單，關鍵反應條件在于介質及催化劑的選擇，將裂解產生的烯醚從反應體系中分離出去，避免與裂解產生的醇重新結合，在不斷加熱過程中，蒸餾出縮醛的裂解產物，從而分離得出相應的烯醚。亦可以用少量的磷酸作催化劑加熱縮醛，在分餾中得到烯醚，在這些條件下反應物會生成大量的黑色焦油狀物，其烯醚的產率較低，在實際工作中，焦油狀副產物的處理比較復雜。也因此液相法的整體應用范圍比較狹窄。

在縮醛裂解過程中，亦可以進行高沸點溶劑的使用，將其作為反應介質，用一定量的磷酸及硫酸在100℃-200℃的溫度下將縮醛裂解，從而產生醚，其轉化率在40%左右，這種方法為液相法制備提供了新的途徑，但由于這種高沸點溶劑的易水解性，不利于后續處理工作的開展，為了解決這種問題，需要以縮醛為原材料，將液體硅醚化合物作為液相介質，將含氮雜環化合物作為阻滯劑，將甲苯磺酸作為催化劑，進行烯醚化合物的制備。其他方法不適合進行烯醚化合物的工業化生產，比如醇交換法、乙炔直接氧化法。

2 結論

實踐證明，乙烯基醚類化合物的制備方法具備一定的特殊性，因此國際上流行的乙烯基醚類化合物制備大多申請了專利保護，比如標準石油公司、通用電氣公司等。為了適應經濟全球化的發展要求，我國需要積極開展乙烯基醚化合物的研究，生產出屬于自己的核心工業化產品。

3 結語

為了適應我國現階段工業經濟的發展要求，開發出擁有自己專利權的乙烯基醚系列產品尤為必要，從而促進我國工業領域體系的可持續發展。

參考文獻：

[1]彭超，胡望明.乙烯基甲醚的制備工藝研究[J].高校化學工程學報，2004（01）.