简介
乙二醇二丁醚(Ethylene glycol dibutyl ether,化学名1,2-二丁氧基乙烷1,2-dibutoxyethane,简写EDB)为无色液体,微有醚的气味,沸点203.1℃。能与丙酮、乙醇、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、甲苯、乙醚、庚烷、蓖麻油、松油、异丙醚等混溶,与水形成二元共沸物,共沸点99.1℃。乙二醇二丁醚对碱稳定,与强酸反应时醚键破裂。用途广泛,作分散剂、萃取剂及有机合成非质子极性溶剂，例如,从脂肪酸稀溶液中萃取脂肪酸,烷基磷酸的分离精制以及铀矿萃取时的惰性溶剂等,也用作有机合成的惰性溶剂,合成多羟基醇或羟基羧酸、用作聚烯烃稳定剂及烯烃聚合齐格勒助催化剂,还用于高分子材料的聚合反应。
乙二醇单丁醚与丁醇在lewis酸作用下进行脱水反应可制备乙二醇二丁醚,乙二醇单丁醚在硫酸催化剂作用下进行反应精馏制备乙二醇二丁醚,但副反应多,产物分离困难。因而本文采用乙二醇单丁醚与溴丁烷在固碱作用下发生Williamson反应的合成方法。
制备与纯化
以乙二醇单丁醚(EB)和溴丁烷(BuBr)为主要原料,在NaOH作用下进行 Williamson反应制备乙二醇二丁醚工艺可行。
确定了乙二醇二丁醚制备的适宜工艺条件:n(NaOH):n(EB) =1.5,n(BuBr):n(EB)=1.05,反应时间6.5h,反应温度85℃。在此条件下乙二醇单丁醚转化率大于78%。
确定了乙二醇二丁醚的精馏条件:真空度1.3kPa,釜温约114℃，顶温82~84℃。以上条件下全收集产品，乙二醇二丁醚纯度大于99.0%,水分含量<0.1%[1]。
反应机理[1]
乙二醇二丁醚的Williamson合成是碱金属氢氧化物与乙二醇单丁醚反应生成的乙二醇单丁醚盐再与溴丁烷反应：溴丁烷的O-烷基化是亲核取代反应,按SN2历程进行,其中RO-作为强的亲核试剂从溴丁烷中将溴离子置换下来。对于被烷基化的醇来说，它的阴离子RO-的活泼性远远大于醇或醚本身的活性。因此，在反应物中要先加人碱性缚酸剂,例如金属钠，氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸钠,碳酸钾等，以生成RO-阴离子。当醇与卤素化合物都不活泼时,要将醇先制成无水醇钠，然后与卤烷作用生成乙二醇二丁醚,以避免水解副反应发生,如果醇与卤烷都比较活泼,O-烷化反应也可以在氢氧化钠水溶液中进行。
参考文献
[1] 朱新宝,王普泉,武彩红. 乙二醇二丁醚合成工艺研究[J]. 化学与黏合,2005,27(5):283-286. DOI:10.3969/j.issn.1001-0017.2005.05.009.