背景及概述[1-2]
乙二醇二甲醚又稱1,2-二甲氧基乙烷、二甲基溶纖劑、α,β-二甲氧基乙烷、Glyme,簡稱GDME。無色液體。有乙醚氣味。相對分子質(zhì)量90.12。相對密度0.8628。熔點(diǎn)-58℃(也有69℃及71℃的報(bào)告)。沸點(diǎn)83~84℃、20℃(8.159×103Pa)、16℃(6.666×103Pa)、-14℃(1.333×103Pa)。閃點(diǎn)4.5℃。折射率1.3796。粘度1.10mPa·s(20℃)。溶于烴類溶劑和水,與乙醇、乙醚、丙酮混溶。性穩(wěn)定,不易起化學(xué)反應(yīng)。有很強(qiáng)的溶解能力。毒性低。乙二醇二甲醚是性能優(yōu)越的非質(zhì)子極性溶劑,廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)以及醫(yī)藥抽提劑與有機(jī)中間體合成。傳統(tǒng)Williamson合成法生產(chǎn)的乙二醇二甲醚,是在乙醇鈉相轉(zhuǎn)移催化劑作用下制備的。該工藝由于反應(yīng)路徑長而副產(chǎn)物多,產(chǎn)品分離難,為獲得純凈產(chǎn)品需要通過酸中和廢棄堿液,整個(gè)過程會產(chǎn)生大量工業(yè)鹽和廢水,環(huán)境污染嚴(yán)重,且液體酸堿的使用對設(shè)備的耐腐蝕性要求高。隨著產(chǎn)品升級的需要以及人們環(huán)境保護(hù)意識的提高,采用環(huán)境友好固體酸催化劑工藝成為迫切的需求。
用途[3-4]
乙二醇二甲醚用作反應(yīng)性溶劑,如堿金屬氫化物、硼衍生物的反應(yīng)性溶劑,硼氫化鋰還原性溶劑,伍爾茲(Wurtz)烴類合成法的溶劑,格氏試劑的溶劑;纖維素及衍生物、涂料、油墨類溶劑,如清漆、中國漆的溶劑,稀料白化防止劑,纖維、皮革的勻染劑,圖片印刷平調(diào)劑;用作分離萃取劑,從水溶液中萃取脂肪酸、烷基磷酸的精制、鈾礦石的分離浸取、醫(yī)藥精制。如制備戊二酸單甲酯鈉鹽及戊二酸單甲酯,包括:(1)將甲醇鈉、戊二酸酐分別溶解于無水乙二醇二甲醚中;(2)將戊二酸酐無水乙二醇二甲醚溶液滴加到甲醇鈉無水乙二醇二甲醚溶液中反應(yīng);反應(yīng)產(chǎn)物濃縮、過濾、干燥,得到戊二酸單甲酯鈉鹽;(3)戊二酸單甲酯鈉鹽與有機(jī)溶劑混合得到懸濁液,將懸濁液的pH值調(diào)為強(qiáng)酸性;靜置分層,水層萃取,合并有機(jī)層,干燥,脫除有機(jī)溶劑,即得戊二酸單甲酯。本發(fā)明使用乙二醇二甲醚作為反應(yīng)溶劑,整個(gè)反應(yīng)在均相中進(jìn)行,具有反應(yīng)穩(wěn)定,產(chǎn)品純度高,反應(yīng)條件溫和,不產(chǎn)生戊二酸雙甲酯等優(yōu)點(diǎn);此外,本發(fā)明方法還可同時(shí)制備戊二酸單甲酯鈉鹽,具有較高的合成收率和產(chǎn)品純度。
制備[1]
乙二醇二甲醚的制備方法具體步驟如下:
(1)在反應(yīng)釜中加入一定量的乙二醇單甲醚,然后次向乙二醇單甲醚中投入一定量的片堿,并進(jìn)行攪拌,然后將反應(yīng)液溫度冷卻至15℃~20℃,再第二次向乙二醇單甲醚中投入一定量的片堿,充分?jǐn)嚢韬髮Ψ磻?yīng)體系降溫,將反應(yīng)液溫度控制在25℃~30℃,反應(yīng)釜中的乙二醇單甲醚與氫氧化鈉反應(yīng)生成乙二醇單甲醚鈉鹽;所述乙二醇單甲醚與氫氧化鈉的摩爾比為1:0.5,所述次向乙二醇單甲醚中投入的片堿量與所述第二次向乙二醇單甲醚中投入的片堿量相同。
(2)向所述步驟(1)中生成的乙二醇單甲醚鈉鹽溶液中通入一氯甲烷氣體,保持反應(yīng)釜內(nèi)壓力為0.05MPa~0.5MPa,并控制反應(yīng)體系溫度在70℃~75℃,連續(xù)通入一氯甲烷氣體8小時(shí),伴隨著一氯甲烷氣體的通入,會有白色的氯化鈉晶體慢慢析出,直至反應(yīng)結(jié)束,反應(yīng)液為無色或極淡淺黃色,不會變紅褐色。
(3)將上述步驟(2)得到的反應(yīng)液過濾,濾餅為潔凈的氯化鈉,濾液為氯化鈉的乙二醇二甲醚溶液,將濾液進(jìn)行蒸餾,流出液為乙二醇二甲醚產(chǎn)品,殘余固體為氯化鈉粗品。
主要參考資料
[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[2] ZrO2/TiO2催化劑上一步法合成乙二醇二甲醚
[3] 實(shí)用精細(xì)化工辭典
[4] CN201110120577.2戊二酸單甲酯鈉鹽及戊二酸單甲酯的合成方法
[5] CN201510246776.6一種乙二醇二甲醚的制備方法