第36卷第5期應(yīng)用2007年5月May 2007二乙二醇甲基丁基醚的合成研究朱雪梅,蔡照勝(鹽城工學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院,江蘇鹽城224003)摘要:在氮?dú)獗Ｗo(hù)下,以二乙二醇單甲醚(C3H12O3, DEGME)和正溴丁烷為(nC4HBr)原料,氫氧化鈉為催化劑苯為帶水劑,通過(guò) Williamson反應(yīng)合成了二乙二醇甲基丁基醚( DGBME);用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,氣相色譜法分析了產(chǎn)品中 DGBME的含量,FTIR和HNMR法表征了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,適宜的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間4h,n( n-C4Hg Br):n( DEGME)=1.06:1,n(NaOH):n( DEGME)=1.5:1.0;在此條件下,DGBME的收率可達(dá)92%以上。關(guān)鍵詞:二乙二醇甲基丁基醚;二乙二醇單甲醚; Williamson反應(yīng);正溴丁烷(nCHB中圖分類號(hào):0621.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-3206(2007)05-0443-03Synthesis of diethylene glycol butylmethyl etherZHU Xue-mei, CAl Zhao-shengDepartment of Chemical and Biological Engineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)Abstract: Diethylene glycol butylmethyl ether(DGBME)was synthesized through Williamson Reactionwith diethylene glycol mono-methyl ether( DEGME) and butyl bromide(n-C4Hg Br)as starting materialat the atmosphere of N2, hydrate sodium as catalyst and benzene as water carrier, its synthetic conditionwas optimized by orthogonal experiment. The content of dgbMe was analyzed by gas chromatography, itsstructure was characterized by FT-IR and 'H NMR. The results of experiment indicated the suitable syn-thetic conditions were as following: reaction temperature was 80C, reaction time was 4.0h, n(n-C, H, Br: n(DEGME)=1. 06: 1 and n( NaOH): n( DEGME)=1.5: 1. 0. Under this condition, the yield of DG-BMe was above 92%Key words: diethylene glycol butylmethyl ether; diethylene glycol mono-methyl ether; Williamson Reac-tion; butyl bromide( n-C, H, Br)二乙二醇甲基丁基醚(DGBM)是一種性能優(yōu)酯有劇毒,對(duì)生產(chǎn)條件有較高的要求,而碳酸二甲酯良的高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,廣泛應(yīng)用于染料、樹(shù)脂、油漆、因價(jià)格較高,使生產(chǎn)成本比較大;方法③中使用金屬清洗劑、特種墨水等的生產(chǎn),作為貴金屬萃取劑,在鈉作原料成本較大,反應(yīng)中生成的H2也對(duì)生產(chǎn)條金的萃取分離中也有應(yīng)用13;因能與大多數(shù)醇酮、件提出了較高要求醚、鹵代烴等化合物混溶及對(duì)堿金屬氫氧化物有較本研究以適當(dāng)過(guò)量的NaOH與 DEGME反應(yīng)好的溶解性能而在有機(jī)合成中有著重要應(yīng)用。生成二乙二醇單甲醚鈉,再與 n-C4 Hg Br進(jìn)行Wl目前,合成 DGBME的方法有:①以二乙二醇單丁醚 lamson醚縮合反應(yīng),生成 DGBME。它不但克服了和甲醇或 DEGME和丁醇為基本原料濃硫酸為催前述方法中存在的缺點(diǎn)且方法簡(jiǎn)捷污染低、收率化劑的直接醚化法;②以二乙二醇單丁醚為原料,硫高產(chǎn)物也易提純。酸二甲酯或碳酸二甲酯為烷基化劑的烷基化法;③1實(shí)驗(yàn)部分通過(guò) DEGME或二乙二醇單丁醚與金屬鈉首先反應(yīng)1.1試劑與儀器生成醇鈉然后再與正溴丁烷(n-CHBr)或CH3XDEGME、NaOH、nC4HBr、甲醇、苯均為分析反應(yīng)成醚的 Williamson法。以上3種方法的不純。足是:方法①中使用濃硫酸作催化劑設(shè)備腐蝕嚴(yán)重產(chǎn)物復(fù)雜,原料利用率低;方法②中使用的硫酸二甲光譜H中國(guó)煤化工EXUS670型紅外CNMHG收稿日期:2007-0301基金項(xiàng)目:江蘇省高校自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目資助(05KJD50245);鹽城市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(y200169作者簡(jiǎn)介:朱雪梅(1965-),女,江蘇鹽城人,鹽城工學(xué)院副教授,碩士,主要從事物理化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)的教學(xué)及研究工萬(wàn)方數(shù)。電話015-808062-mham×@16cm444應(yīng)用化工第36卷12 DGBME的合成表2正交實(shí)驗(yàn)和級(jí)差分析的結(jié)果將24mL0.2 mol DEGME,和30mL苯加入到Table 2 Results of orthogonal experiment and analysisof grade difference四口燒瓶中,安裝好回流和攪拌及N2通人裝置,在序號(hào)C持續(xù)通N2和攪拌下,分批加入計(jì)量的NaOH。加完77.37后,水浴升溫至50℃,并保溫至NaOH完全溶解。74.21繼續(xù)升溫至60℃,并反應(yīng)1h再繼續(xù)加熱,并蒸出苯水混合物及苯。將物料溫度調(diào)至反應(yīng)溫度后,開(kāi)始滴加nC4HBr,控制 n-C,h.Br滴加速度,以確保53123反應(yīng)物料溫度不高于設(shè)定的反應(yīng)溫度。 n-C4 Hg Br滴加完后,調(diào)節(jié)水浴溫度為相應(yīng)的反應(yīng)溫度,并在對(duì)應(yīng)的溫度下反應(yīng)一定時(shí)間后,對(duì)物料進(jìn)行冷卻、抽789123286.40分出甲醇然后收集207~210℃的餾份,即得482518084Db。83.2濾。濾渣用4mL甲醇分2次浸泡、洗滌,抽濾,以回收存在于濾渣中的產(chǎn)品。合并濾液,并分餾,首先k180.7670079.0381k82.3082.7684.2583.41DGBME產(chǎn)品。極差3.4910.805.222.1713分析方法產(chǎn)品的含量用氣相色譜儀分析;產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分22 DGBME含量分析合成的 DGBME產(chǎn)品用氣相色譜法進(jìn)行含量的別用FR(溴化鉀壓片涂膜)和HNMR的方法分析測(cè)定條件為:色譜柱為30m×0.25mm(L.D)(CD3Cl為溶劑)進(jìn)行表征。X0.5μmSE52毛細(xì)管柱,柱溫90℃,汽化室溫度2結(jié)果與討論為250℃,檢測(cè)器溫度為220℃,載氣N2流速(柱后2.1正交實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果總流速)28mL/min,分流比為1:60,進(jìn)樣量為為優(yōu)化合成 DGBME的條件,以 DGBME的收率1.0μ定量方法為面積歸一化法。分析結(jié)果表明為基準(zhǔn),采用正交實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究。根據(jù)文獻(xiàn)9) DGBME的含量在9.5%以上。的介紹,影響 DGBME合成的主要因素為反應(yīng)時(shí)間、23 DGBME的結(jié)構(gòu)表征反應(yīng)溫度、NaOH對(duì) DEGME物質(zhì)的量的比、DGBME的FIR和HNMR譜圖分別見(jiàn)圖1和圖2n-C4HBr對(duì) DEGME物質(zhì)的量的比。本研究進(jìn)行了4因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)的因素水平及結(jié)果分別見(jiàn)表1及表2。80表1正交實(shí)驗(yàn)的因素→水平Table 1 Factors levels of orthogonal experimentCD30反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)溫度n(nC4HBr):n(NaOH)n( DEGME)4000300010003.0波數(shù)/cm圖1 DGBME的紅外光譜ig. 1 IR spectrum of DGBME由圖1可知,在3050cm1處有代表5.01.061.50中國(guó)媒化立,在2835cm和由表2可知合成的優(yōu)化條件為A2B2C3D3,即146反應(yīng)時(shí)間4h,反應(yīng)溫度80℃,nC4H, Br/DEGME物峰CNMHG和8m的2個(gè)吸收處有代表丁氧基中質(zhì)的量的比為1.06,NOH/ DEGME物質(zhì)的量的比甲基的vc和vcm的2個(gè)吸收峰在1112cm為1.50。此實(shí)驗(yàn)條件出現(xiàn)在正交實(shí)驗(yàn)中,收率為處有代表C-0—C中vo的吸收峰,這說(shuō)明相應(yīng)產(chǎn)92.14%,是所有實(shí)驗(yàn)中收率最大的。物為 DGBME。第5期朱雪梅等:二乙二醇甲基基醚的合成研究445screenprinting plates: JP, 10077426 A2[2 Shiino Toru, Nobuta Kenichi, Onishi Hiroshi. Method fortaking off part fixed on jig with hot-melt adhesive JP08283668A2[P].1996-10-29[3] Nabeshima Toshiichi, Kono Takeshi, Sato Hisami Cleaningagents for glass molds for plastic lenses: JP, 08224740 A2[P].199609034.54.03.53.02.52.01.51.00.5化學(xué)位移/×10[4] Deshimaru Yuichi, Nakamura Toshio, Shimizu Yoshihiro, et圖2 DGBME的HNMR譜圖al. Radiation-sensitive resin composition for the partitionFig 2 H NMR spectrum of DGBMEformation of color filter: JP, 11281815 A2[P].1999-10.由圖2可知,8=084×106~0.87×10對(duì)應(yīng)于丁氧基中一CH3上H,8=3.32×106對(duì)應(yīng)于[5] Soijima Toshial. Separation of polyolefins from waste plas-OCH3中H,δ=1.28×106-1.33×10-和8=ic mixtures and solvents for the methods: JP, 20003278281.49×106~1.52×10-6分別對(duì)應(yīng)于丁氧基中與甲A2[P].200128基相鄰和相間的2個(gè)一CH2-上的H,δ=3.39×[6]章思規(guī)精細(xì)有機(jī)化學(xué)品技術(shù)手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出10-6-3.41×106對(duì)應(yīng)于丁氧基中與O相鄰的版社出版,1993:688691一CH2-上的H,這進(jìn)一步說(shuō)明生成的產(chǎn)物為[7]楊樹(shù)良王新榮陳志榮等雙烷基封端聚醚的合成方DEGME法:CN,1276391A[P].200012133結(jié)論[8]陳志榮,尹紅,王偉松,等甲基或乙基封端聚醚的合成在持續(xù)通N2和苯為帶水劑時(shí),以 DEGME和固方法:CN,1311265A[P].2001-0905[9] Ono Kyoko, Watabe Yasuyoshi. Preparation of poly)eth-體NaOH為原料,合成二乙二醇單甲醚鈉,通過(guò)與ane glycol diethers from the corresponding monoethers andnC4H2Br間發(fā)生的 williamson反應(yīng)生成 DEGMEcarbonate esters: JP, 09227435 A2[P].1997-09-02正交實(shí)驗(yàn)表明,合適的反應(yīng)條件為:反應(yīng)時(shí)間4h,反應(yīng)溫度80℃,nC4H9Br/ DEGME物質(zhì)的量的比為[10]張煒,張建西,趙鳴玉,等.乙二醇甲基辛基醚的合成1.06, NaOH/DEGME物質(zhì)的量的比為1.50;在此實(shí)及應(yīng)用[J].沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報(bào),2001,15(1):2426驗(yàn)條件下, DGBME的收率在92%以上;氣相色譜分[11]王永杰,李文釗,劉金龍乙二醇醚生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展析表明, DGBME含量在99.5%以上[冂].石油化工,1999,28(3):19419[12]陳永福,秦怡生乙二醇醚的市場(chǎng)需求和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展參考文獻(xiàn):[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展,2002,3(4):2836[1] Fujioka Norio, Sayama Tetsuya, Tokune Takashi.Detergent撰寫摘要須知摘要請(qǐng)用第三人稱的語(yǔ)氣寫,開(kāi)門見(jiàn)山、直截了當(dāng)?shù)貙⒛愕难芯抗ぷ鞯哪康姆椒?、結(jié)果,翔實(shí)、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)練地講清楚,盡量用數(shù)據(jù)說(shuō)話,少定性講,要起到看完摘要,可以不看全文就知道你的論文主要內(nèi)容的作用。摘要應(yīng)著重反映你的論文的新內(nèi)容和你特別強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn);要排除在本學(xué)科領(lǐng)域已成常識(shí)的內(nèi)容;不得簡(jiǎn)單地重復(fù)題名中已有的信息;要采用規(guī)范化的名詞術(shù)語(yǔ);商品名稱需要時(shí)應(yīng)加注學(xué)名;縮略語(yǔ)、略稱代號(hào),外在首次出現(xiàn)時(shí)必須加以說(shuō)明;要使用法定計(jì)量單仙H中國(guó)煤化工能清楚理解的以CNMHG和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)?！稇?yīng)用化工》雜志社