CN103319440A - 二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 - Google Patents
二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103319440A CN103319440A CN2013101289813A CN201310128981A CN103319440A CN 103319440 A CN103319440 A CN 103319440A CN 2013101289813 A CN2013101289813 A CN 2013101289813A CN 201310128981 A CN201310128981 A CN 201310128981A CN 103319440 A CN103319440 A CN 103319440A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dibasic
- alcohol
- acid
- acid esters
- epoxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Epoxy Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种二元醇双环氧琥珀酸双酯，其通式为（Ⅰ），其中R为直链或支链的饱和或不饱和C2-8烃基，R1和R2相同或不同，为直链或支链的饱和或不饱和C1-18烃基。它在烷基钛酸酯催化剂存在下，以二元醇和马来酸酐为起始原料，经酯化反应合成了二元醇双琥珀酸双酯，然后再与含端羟基的长碳链醇进行酯化反应，得到二元醇双琥珀酸双酯，双酯不经处理,再以过氧化氢为氧化剂，钨化合物和磷化合物为催化剂，相转移试剂存在下，制备了一种易降解的环保型增塑剂二元醇双环氧琥珀酸双酯。该合成方法一锅完成，工艺简单，产品色泽浅，副产物少，质量稳定，产物纯度高。二元醇双环氧琥珀酸双酯突出优点是无毒、耐寒、耐光性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种易降解的塑料和橡胶环保型无毒增塑剂二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法。
背景技术
增塑剂是目前塑料橡胶用量最大的添加剂之一，其中应用最普遍的是邻苯二甲酸酯类增塑剂。但是邻苯二甲酸酯类增塑剂在使用过程中会对人类的健康和环境造成有害影响，在国外许多领域已被禁用，因此开发高性能、无毒、可降解型无毒增塑剂成为近年来塑料加工行业关注的热点，使用于玩具、医药和食品包装等。
近年来，尽管我国增塑剂的研制、生产及应用取得了很大的提高，但是与国外的先进水平相比，还有一定的差距，突出表现在：环保高效品种所占比例较小，生产规模小，环境污染严重。为了解决这些问题，国内增塑剂的研究和应用正向绿色环保方向发展，但是由于无毒增塑剂价格较高，很大程度上限制了它的应用，因此，采取新型催化剂，新型合成工艺，使生产规模化、连续化、自动化及环保化，降低生产成本和产品价格，是无毒增塑剂未来生产的一个重要方向。
脂肪族聚酯类高分子具有良好的生物降解性和生物相容性，使它成为目前最重要的生物医用材料和绿色高分子材料。提供一种具有耐寒性、无毒易降解、环保型的脂肪族增塑剂，已经越来越受到塑料加工行业的重视，不仅有利于充分利用可再生的油料资源，还具有极大的经济价值。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种二元醇双环氧琥珀酸双酯，它有如下通式：
式中R为直链或支链的饱和或不饱和C2-8烃基，R1和R2相同或不同，为直链或支链的饱和或不饱和C1-18烃基。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯，所述的亚烷基R对应的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇或辛二醇，烷基R1或R2对应的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇或碳十一醇。
二元醇双环氧琥珀酸双酯是一类含有环氧基团的新型增塑剂。此类化合物的分子结构特征在于含有两个环氧基结构和二条碳链，环氧基可以吸收聚氯乙烯分子因光和热降解作用释放出的氯化氢，使聚氯乙烯链上的活泼氯原子稳定，阻止聚氯乙烯继续催化分解，其到了稳定作用。因此，此类化合物区别于马来酸酯反应性内增塑剂，其突出特点是无毒易降解、耐寒性能好。
一种制备上述二元醇双环氧琥珀酸双酯的方法，它由下列步骤组成：
步骤1.将马来酸酐和相应的二元醇以2.05～2.15:1物质的量之比投入反应器中，加入非极性有机溶剂，以原钛酸烷基酯为催化剂，搅拌升温至80～185℃，保持温度反应1.0～2.5h，反应生成二元醇双琥珀酸双酯；
步骤2.在步骤1生成二元醇双琥珀酸双酯后，在反应器中投入一元醇，一元醇的投入量与步骤1中二元醇投入量的物质的量之比为2.10～2.50:1，开启分水器，在80～185℃回流分水4～8.5h，反应完成后，减压蒸出溶剂，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品；
步骤3.将步骤2得到的二元醇双琥珀酸双酯降温后与反应催化剂钨化合物和磷化合物及相转移催化剂投入反应器中，搅拌升温至35-50℃，滴加双氧水，滴加双氧水的量为每摩尔二元醇双琥珀酸双酯加双氧水2.0～3.6摩尔。滴加完双氧水后，于55～65℃保温继续反应1.5～2.5h，反应结束后，对生成的二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，即分出有机相，用质量百分浓度为5％的氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水，得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品，成品为浅黄色油状液体，碘值≤8gI2/100g，酸值≤1mgKOH/g，环氧值＝4.0～6.2％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤1的酯化反应所述的催化剂原钛酸烷基酯，为钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异戊酯等，它们是一种非酸催化剂，反应副产物少，产品质量高，色泽和热稳定性好，克服了无机强酸作催化剂导致磺化、碳化或聚合等副反应。采用非酸催化工艺，取消了水洗，减少了废水量产物后处理简单，蒸出溶剂后，可直接进行环氧化反应，整个反应“一锅”完成。催化剂的用量是马来酸酐质量的0.08％～1.5％。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤1的酯化反应，所述的非极性溶剂可以是苯、甲苯，二甲苯、环己烷或石油醚。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤2的一元醇与酸的酯化反应，反应中的有机溶剂用作带水剂。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤3的环氧化反应所述的催化剂钨化合物和磷化合物可以分别是钨酸或钨酸钠和氨甲基膦酸、磷酸、磷酸二氢钠或磷酸二氢钾，环氧化反应中磷化合物、钨化合物和二元醇双琥珀酸双酯物质的量之比为0.008～0.015:0.016～0.030:1，催化剂的总用量是二元醇双琥珀酸双酯质量的1.0％～2.0％。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤3的环氧化反应所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基甲基硫酸氢铵、十六烷基三甲基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、氯化十六烷基吡啶、或双十八烷基二甲基氯化铵等，相转移催化剂和二元醇双琥珀酸双酯的物质的量之比为0.008～0.015:1。
上述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，步骤3的环氧化反应所述的双氧水为质量百分浓度27.5～50％的双氧水。
本发明的二元醇双环氧琥珀酸双酯无毒易降解、与塑料橡胶相容性好、能耗低，合成方法能满足工业化规模生产的要求。特别是本发明采用即时制备过氧杂多配合物进行环氧化反应。第二步酯化反应结束后，蒸出溶剂回收再用，反应釜中得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，随后将钨化合物、磷化合物、相转移催化剂和双氧水一起加到二元醇双琥珀酸双酯粗品中，生成的过氧杂多配合物迅速与二元醇双琥珀酸酯的双键进行环氧化反应制备环氧二元醇双琥珀酸双酯，整个反应“一锅”完成，操作简便。
附图说明
图1为实施例1制得的丙二元醇双环氧琥珀酸双异辛酯的红外光谱图。
具体实施方式
实施例1
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丙二醇的摩尔数比为2.05:1投料，加入溶剂甲苯量为总投料质量的30%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入异辛醇，异辛醇和丙二醇的摩尔数比为2.15:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.010:0.015:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.0gI2/100g，酸值=0.38mgKOH/g，环氧值＝6.2％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例2
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和乙二醇的摩尔数比为2.05:1投料，加入溶剂甲苯量为总投料质量的30%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入异辛醇，异辛醇和乙二醇的摩尔数比为2.15:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钠、钨酸、十六烷基三甲基溴化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.005:0.010:0.006:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=6.1gI2/100g，酸值=0.65mgKOH/g，环氧值＝5.2％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例3
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丙二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量甲苯为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入壬醇，壬醇和乙二醇的摩尔数比为2.15:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钠、钨酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.006:0.015:0.007:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.8gI2/100g，酸值=0.58mgKOH/g，环氧值＝5.3％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例4
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丁二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量二甲苯为总投料质量的35%，催化剂钛酸四异戊酯的用量是马来酸酐质量用量的0.08％，搅拌升温至160℃反应1.0～1.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入庚醇，庚醇和丁二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照氨甲基膦酸、钨酸钠、三乙基苄基氯化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.006:0.015:0.007:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=6.0gI2/100g，酸值=0.61mgKOH/g，环氧值＝5.5％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例5
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和辛二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量石油醚为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入甲醇，甲醇和辛二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钾、钨酸钠、双十八烷基二甲基氯化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.006:0.012:0.0065:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.8gI2/100g，酸值=0.52mgKOH/g，环氧值＝6.2％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例6
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和庚二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量石油醚为总投料质量的30%，催化剂钛酸四正丙酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入乙醇，乙醇和庚二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钠、钨酸钠、氯化十六烷基吡啶和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.006:0.012:0.0065:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.9gI2/100g，酸值=0.55mgKOH/g，环氧值＝5.7％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例7
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和己二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量环己烷为总投料质量的30%，催化剂钛酸四正丙酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入丙醇，丙醇和己二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钠、钨酸钠、氯化十六烷基吡啶和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.006:0.012:0.0065:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.0gI2/100g，酸值=0.49mgKOH/g，环氧值＝5.3％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例8
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和戊二醇的摩尔数比为2.15:1投料，加入溶剂量苯为总投料质量的30%，催化剂钛酸四异丙酯的用量是马来酸酐质量用量的0.085％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入丁醇，丁醇和戊二醇的摩尔数比为2.15:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸二氢钠、钨酸钠、四丁基溴化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.007:0.010:0.0075:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.4gI2/100g，酸值=0.38mgKOH/g，环氧值＝6.3％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例9
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和己二醇的摩尔数比为2.15:1投料，加入溶剂量苯为总投料质量的30%，催化剂钛酸四异丙酯的用量是马来酸酐质量用量的0.085％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入戊醇，戊醇和己二醇的摩尔数比为2.15:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、三甲基苄基氯化铵和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.007:0.010:0.0075:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.5gI2/100g，酸值=0.44mgKOH/g，环氧值＝6.3％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例10
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丁二醇的摩尔数比为2.05:1投料，加入溶剂量甲苯为总投料质量的30%，催化剂钛酸四异丙酯的用量是马来酸酐质量用量的0.085％，搅拌升温至120℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入己醇，己醇和丁二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.009:0.012:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.1gI2/100g，酸值=0.51mgKOH/g，环氧值＝5.8％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例11
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和乙二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量甲苯为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入碳十一醇，碳十一醇和乙二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.010:0.015:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.6gI2/100g，酸值=0.45mgKOH/g，环氧值＝0.58％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例12
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和乙二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量石油醚为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至80℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入癸醇，癸醇和乙二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.010:0.015:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=4.9gI2/100g，酸值=0.50mgKOH/g，环氧值＝0.61％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例13
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丁二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量甲苯为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入癸醇，癸醇和丁二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.010:0.015:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=4.9gI2/100g，酸值=0.50mgKOH/g，环氧值＝0.61％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
实施例14
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的5L反应瓶中，按照马来酸酐和丁二醇的摩尔数比为2.10:1投料，加入溶剂量甲苯为总投料质量的35%，催化剂钛酸四正丁酯的用量是马来酸酐质量用量的0.09％，搅拌升温至125℃反应2.0～2.5h，双酯化率≥98％；醇酐酯化结束后，再投入壬醇，壬醇和丁二醇的摩尔数比为2.05:1，打开分水装置，搅拌升温至回流，溶剂回流带出反应生成的水，待酸值降至1.5mgKOH/g以下，减压蒸出溶剂回收再用，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品，降温至25～30℃。
按照磷酸、钨酸钠、钛酸四正丁酯和二元醇双琥珀酸双酯中双键的摩尔比为0.010:0.015:0.010:1，将其投到反应瓶中，搅拌升温，滴加双氧水，于55～65℃保温1.5～2.5h。反应结束后，对二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，经分离、5％氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品。成品为浅黄色油状液体，碘值=5.0gI2/100g，酸值=0.45mgKOH/g，环氧值＝0.59％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
Claims (9)
1.一种二元醇双环氧琥珀酸双酯，其特征是它有如下通式：
2.根据权利要求1所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯，其特征是：所述的亚烷基R对应的二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇或辛二醇，烷基R1或R2对应的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇或碳十一醇。
3.一种制备上述二元醇双环氧琥珀酸双酯的方法，其特征是它由下列步骤组成：
步骤1.将马来酸酐和相应的二元醇以2.05～2.15:1物质的量之比投入反应器中，加入非极性有机溶剂，以原钛酸烷基酯为催化剂，搅拌升温至80～185℃，保持温度反应1.0～2.5h，反应生成二元醇双琥珀酸双酯；
步骤2.在步骤1生成二元醇双琥珀酸双酯后，在反应器中投入一元醇，一元醇的投入量与步骤1中二元醇投入量的物质的量之比为2.10～2.50:1，开启分水器，在80～185℃回流分水4～8.5h，反应完成后，减压蒸出溶剂，得到二元醇双琥珀酸双酯粗品；
步骤3.将步骤2得到的二元醇双琥珀酸双酯降温后与反应催化剂钨化合物和磷化合物及相转移催化剂投入反应器中，搅拌升温至35-50℃，滴加双氧水，滴加双氧水的量为每摩尔二元醇双琥珀酸双酯加双氧水2.0～3.6摩尔，滴加完双氧水后，于55～65℃保温继续反应1.5～2.5h，反应结束后，对生成的二元醇双环氧琥珀酸双酯粗品进行脱酸脱水处理，即分出有机相，用质量百分浓度为5％的氢氧化钠溶液中和、洗涤、脱水，得到二元醇双环氧琥珀酸双酯成品，成品为浅黄色油状液体，碘值≤8gI2/100g，酸值≤1mgKOH/g，环氧值＝4.0～6.2％，闪点≥185℃，凝固点≤-45℃。
4.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤1的酯化反应所述的催化剂原钛酸烷基酯，为钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四正丁酯或钛酸四异戊酯，催化剂的用量是马来酸酐质量的0.08％～1.5％。
5.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤1所述的非极性溶剂是苯、甲苯，二甲苯、环己烷或石油醚。
6.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤2的一元醇与酸的反应中的有机溶剂用作带水剂。
7.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤3的环氧化反应所述的催化剂钨化合物和磷化合物分别是钨酸或钨酸钠和氨甲基膦酸、磷酸、磷酸二氢钠或磷酸二氢钾，反应中磷化合物、钨化合物和二元醇双琥珀酸双酯物质的量之比为0.008～0.015:0.016～0.030:1，催化剂的总用量是二元醇双琥珀酸双酯质量的1.0％～2.0％。
8.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤3的环氧化反应所述的相转移催化剂为四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、三辛基甲基硫酸氢铵、十六烷基三甲基溴化铵、三乙基苄基氯化铵、双十六烷基二甲基氯化铵、氯化十六烷基吡啶或双十八烷基二甲基氯化铵，相转移催化剂和二元醇双琥珀酸双酯的物质的量之比为0.008～0.015:1。
9.根据权利要求3所述的二元醇双环氧琥珀酸双酯的制法，其特征是：步骤3的环氧化反应所述的双氧水为质量百分浓度27.5～50％的双氧水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101289813A CN103319440A (zh) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013101289813A CN103319440A (zh) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103319440A true CN103319440A (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=49188532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013101289813A Pending CN103319440A (zh) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103319440A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104592081A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-06 | 石家庄万业化工科技有限公司 | 一种氨曲南主环的合成方法 |
| JP2017197596A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 内部エポキシ化合物および熱硬化性組成物 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102212189A (zh) * | 2011-05-11 | 2011-10-12 | 江南大学 | 一种环氧聚酯增塑剂的制备方法 |
| CN102351747A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-02-15 | 南通大学 | 乙二醇双琥珀酸双正己酯磺酸钠的制备方法 |
-
2013
- 2013-04-12 CN CN2013101289813A patent/CN103319440A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102212189A (zh) * | 2011-05-11 | 2011-10-12 | 江南大学 | 一种环氧聚酯增塑剂的制备方法 |
| CN102351747A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-02-15 | 南通大学 | 乙二醇双琥珀酸双正己酯磺酸钠的制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104592081A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-06 | 石家庄万业化工科技有限公司 | 一种氨曲南主环的合成方法 |
| CN104592081B (zh) * | 2015-02-06 | 2017-03-08 | 石家庄万业化工科技有限公司 | 一种氨曲南主环的合成方法 |
| JP2017197596A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 内部エポキシ化合物および熱硬化性組成物 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| De Santi et al. | Novel Brønsted acidic deep eutectic solvent as reaction media for esterification of carboxylic acid with alcohols | |
| Marinas et al. | Sustainability metrics for a fossil-and renewable-based route for 1, 2-propanediol production: A comparison | |
| CN102603532B (zh) | 一种废聚酯pet醇解制备增塑剂对苯二甲酸酯的方法 | |
| CN102558572B (zh) | 离子液体溶剂中木质素乙酰化的制备方法 | |
| CN102775310B (zh) | 一种二元醇二苯甲酸酯的合成方法 | |
| CN101235021A (zh) | 杂多酸液相催化制备环氧大豆油或环氧脂肪酸甲(乙)酯的方法 | |
| CN101412706A (zh) | 一种由甘油制备1,3-二羟基丙酮的新方法 | |
| CN103274942A (zh) | 基于固体超强酸催化糠醇醇解制备乙酰丙酸乙酯的方法 | |
| CN104341342B (zh) | 一种高产率、高纯度的dast源粉合成工艺 | |
| CN103319440A (zh) | 二元醇双环氧琥珀酸双酯及其制法和用途 | |
| CN105130798A (zh) | 一种f-丙烯酸及其衍生物的新合成方法 | |
| CN101381362B (zh) | 一种制备噻吩衍生物氯甲基化产物的方法 | |
| JP5890499B2 (ja) | アリルアルコールからアクリル酸製造用不均一系触媒、これを用いたアリルアルコールからアクリル酸を製造する方法 | |
| CN104592103A (zh) | 一种氟草烟酯的合成方法 | |
| CN104592504A (zh) | 一种光稳定剂622的制备方法 | |
| CN103992223B (zh) | 一种乙酰蓖麻油酸甲酯的制备方法 | |
| CN103342643B (zh) | 一种烷氧基化多元醇丙烯酸酯的制备方法 | |
| CN103396338B (zh) | 一种含硒催化剂催化下由醛肟合成腈的方法 | |
| CN102351695A (zh) | α-溴丙酸乙酯的高选择性合成方法 | |
| CN103910613B (zh) | 一种利用生产甲苯二异氰酸酯的氯化氢生产原乙酸三甲酯的方法 | |
| CN101544598B (zh) | 高效阻聚剂癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯氮氧自由基及其生产方法 | |
| CN103524344A (zh) | 一种乙氧基化(2)1,6-己二醇二丙烯酸酯的制备方法 | |
| CN101723832A (zh) | 一种格蓬酯的合成方法 | |
| CN103992207B (zh) | 双氧水/阳离子树脂体系催化氧化烯烃制邻二醇的方法 | |
| CN101914016A (zh) | 一种单硬脂酸甘油酯的快速制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130925 |