CN110183313A - 一种二甘醇二甲醚的制备方法 - Google Patents

一种二甘醇二甲醚的制备方法 Download PDF

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李俊
孙强
李志峰
简春贵
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/16—Preparation of ethers by reaction of esters of mineral or organic acids with hydroxy or O-metal groups

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Abstract

本发明涉及一种二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤为：1)在反应釜中加入二甘醇单甲醚作为稀释剂；2)向反应釜中加入二甘醇与氢氧化钠，并搅拌降温至45～55℃；3)向反应釜内通入氯甲烷，并控制压力保持在0.1MPa～0.6MPa；4)保温保压反应2h后，排出余压，将反应液静置1h；5)将反应液下层液转移至蒸馏瓶中蒸干得馏出液，在馏出液中加入芳烃作为共沸剂进行共沸精馏，得到精馏液；将精馏液与反应液上层液混合得制备物二甘醇二甲醚。本发明设计科学合理，所用原料来源不受限，生产工艺简单，收率高，成本低，具有工业生产价值。

Description

一种二甘醇二甲醚的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种二甘醇二甲醚的制备方法。
背景技术
二甘醇二甲醚已广泛用于涂料、医药、农药等行业作溶剂使用，有关它的合成工艺报道很多，通常是以二甘醇与氯甲烷在氢氧化钠催化下合成。
通过对公开专利文献的检索，发现5篇相关的公开专利文献：
1)公开号为CN1083468的专利公开了一种二甘醇单(双)甲醚的制造方法，本方 法采用二甘醇与氢氧化钠配成溶液，在反应釜中通氯甲烷反应，生成二甘醇单甲醚及 二甘醇双甲醚。
2〉公开号为DE3606190的专利公开了一种二甘醇二甲醚的方法，采用二甘醇与 氢氧化钠配成溶液，加入三甘醇二甲醚作稀释剂，通入氯甲烷反应，主要产物为二甘 醇二甲醚，收率达89％。
3〉公开号为DE3606173的公开专利文献采用二甘醇单甲醚为原料与过量氢氧化钠配成溶液，通入氯甲烷反应4小时进行二甘醇二甲醚制备。
4〉公开号为US4482753的公开专利文献采用三甘醇二甲醚在Ni、Ru催化下氢解 合成二甘醇二甲醚或乙二醇二甲醚。
5〉公开号为JP19780115832公开专利文献采用二甘醇与过量氢氧化钠通入氯甲烷反应合成二甘醇二甲醚，收率高达96％。
但是，以上制备制备方法各有缺点：
1〉采用二甘醇与氢氧化钠配成溶液通氯甲烷反应，反应速度很慢，因为氯甲烷 几乎不溶于该溶液，因此很难得到产品。
2〉由于加了三甘醇二甲醚作稀释剂，起到了溶剂作用，从而使氯甲烷部分溶于 稀释剂中，加快了反应速度，但增加了分离难度，增加了能耗。
3〉和5〉由于氢氧化钠过量太多，搅拌困难，分离困难，回收氢氧化钠含盐， 影响套用。
4〉采用多甘醇醚氢解方法主要得到乙二醇二甲醚。
因此，发现一种简单生产工艺，既能满足反应，又不影响分离，是我们的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种二甘醇二甲醚的制备方法，生产工艺简单，一步反应即可制得产物，且收率高，成本低，具有工业生产指导价值。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤为：
1)在反应釜中加入二甘醇单甲醚作为稀释剂；
2)向反应釜中加入二甘醇与氢氧化钠，并搅拌降温至45～55℃；
3)向反应釜内通入氯甲烷，并控制压力保持在0.1MPa～0.6MPa；
4)保温保压反应2h后，排出余压，将反应液静置1h；
5)将反应液下层液转移至蒸馏瓶中蒸干得馏出液，在馏出液中加入芳烃作为共沸剂进行共沸精馏，得到精馏液；将精馏液与反应液上层液混合得制备物二甘醇二甲 醚。
而且，所述步骤2)中二甘醇与氢氧化钠的摩尔比为1:1～1:2。
而且，所述步骤3)中氯甲烷的通入量为氢氧化钠的1.1倍。
而且，所述反应釜内可加入催化剂碘化钠或碘化钾，加入量为二甘醇的0.1％～1％。
而且，所述步骤2)中通过氮气置换进行辅助降温，同时抽真空至0.08MPa。
而且，所述步骤5)中的芳烃为甲苯。
本发明的优点和有益效果为：
本发明所用原料来源不受限，生产工艺简单，一步反应即可制得产物，且收率高，成本低，具有工业生产指导价值。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实例一
在3L反应釜中投入二甘醇单甲醚600g，二甘醇425g(4mole)，搅拌取样分析后， 加氢氧化钠240g(6mole)，搅拌1小时，降温到45～55℃，氮气置换8次，抽真空 0.08MPa，然后以1～3mole/h速度通入氯甲烷，控温45～55℃，压力0.1～0.6MPa， 当氯甲烷通入量达330g(7mole)，压力不再下降时，保温(55℃)，保压(0.5MPa) 反应2小时，排出余压，放出物料，静置1小时，分层，下层进入蒸馏瓶，减压蒸馏， 控内温≤160℃，真空0.08MPa，蒸馏回收水及二甘醇醚，后期控真空10mmHg，内 温160℃，蒸至不出料，得蒸馏液与上层有机物合并得溶液1208g，扣除水份得二甘 醇醚1100g。
取样进行气相色谱分析，色谱条件为：GC SP-1000强极性柱(PEG)，气化温度 为220℃，检测器温度为220℃，初始柱温50℃，保温5分钟，然后20℃/分钟升温 到220℃，保温12分钟，分析结果见表一。
表一实施例一的气相色谱分析结果
由表可知，二甘醇的转化率69.45％，二甘醇单甲醚转化率为15.28％，二甘醇二甲醚产量为377g，收率达93.86％(以氢氧化钠计，6mol氢氧化钠理论产生3mol二 甘醇二甲醚即402克，377/402＝93.86％)。
实施例二
在3L反应釜中投入二甘醇单甲醚600g，二甘醇318g(3mole)，搅拌后取样分析， 加氢氧化钠240g(6mole)，搅拌1小时，氮气置换8次，抽真空0.08MPa，然后以1～ 3mole/h速度通氯甲烷315g，当压力不再下降时，于55℃0.5MPa再反应2小时，泄 压，放出物料，静置1小时，分层，下层进入蒸馏瓶，减压蒸馏，最后控真空10mmHg， 内温160℃，蒸至不出料，得蒸馏液与上层有机物合并，得产品1010g，含水108g， 有机物902g，含量43.64％，拆纯394g。
取样进行气相色谱分析，色谱条件为：GC SP-1000强极性柱(PEG)，气化温度 为220℃，检测器温度为220℃，初始柱温50℃，保温5分钟，20℃/分钟升温到220℃， 保温12分钟，分析结果见表二。
表二实施例二的气相色谱分析结果
由表可知，二甘醇的转化率为81.35％，二甘醇单叔丁醚的转化率为35.21％，二甘醇二甲醚收率达97.92％(以氢氧化钠计)。
实施例三
在3L反应釜中投入二甘醇单甲醚600g，二甘醇425g(4mole)，搅拌后取样分析， 加氢氧化钠320g，搅拌1小时，最后控温50℃，氮气置换8次，抽真空0.08MPa， 然后以1～3mole/h速度通氯甲烷气体，通入453g，当压力不再下降时，于55℃ 0.06MPa再反应2小时，泄压，将料放入蒸馏瓶(PH8)，搅拌减压蒸馏，最后控真 空10mmHg，内温160℃，蒸至不出料，得蒸馏液1236g，含水144g，有机物1092g， 含量48.05％，二甘醇二甲醚产量525g，收率达97.95％。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因 此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。

Claims (6)

1.一种二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤为：
1)在反应釜中加入二甘醇单甲醚作为稀释剂；
2)向反应釜中加入二甘醇与氢氧化钠，并搅拌降温至45～55℃；
3)向反应釜内通入氯甲烷，并控制压力保持在0.1MPa～0.6MPa；
4)保温保压反应2h后，排出余压，将反应液静置1h；
5)将反应液下层液转移至蒸馏瓶中蒸干得馏出液，在馏出液中加入芳烃作为共沸剂进行共沸精馏，得到精馏液；将精馏液与反应液上层液混合得制备物二甘醇二甲醚。
2.根据权利要求1所述二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中二甘醇与氢氧化钠的摩尔比为1:1～1:2。
3.根据权利要求1所述二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中氯甲烷的通入量为氢氧化钠的1.1倍。
4.根据权利要求1所述二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述反应釜内可加入催化剂碘化钠或碘化钾，加入量为二甘醇的0.1％～1％。
5.根据权利要求1所述二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中通过氮气置换进行辅助降温，同时抽真空至0.08MPa。
6.根据权利要求1所述二甘醇二甲醚的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中的芳烃为甲苯。
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