乙烯基醚類的生產(chǎn)方法

曾真

摘 要：該文闡述了乙烯基醚類化合物的制備方法，主要包括乙炔法、脫鹵化氫法、縮醛熱分解法，并詳細分析了這三種方法的優(yōu)缺點。

關(guān)鍵詞：乙烯基醚類化合物；乙炔法；脫鹵化氫法；制備方法

1 制備方法

隨著工業(yè)生產(chǎn)體系的不斷發(fā)展，乙烯基醚類活性稀釋劑不斷得到應用，在這個過程中，含有乙烯基醚的低聚物廣泛應用于紫外光固化涂料中，乙烯基醚類化合物工業(yè)體系不斷得到健全。相比于國外比較成熟的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，我國乙烯基醚類化合物發(fā)展技術(shù)起步較晚，其單體生產(chǎn)正處于工業(yè)化的過程，為了適應我國現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)的要求，進行我國乙烯基醚類系列產(chǎn)品的研究及開發(fā)是必要的。

1.1 乙炔法

乙炔法屬于一種傳統(tǒng)性工藝，在高溫高壓環(huán)境下由乙炔氣體與醇相互反應制的，從而生成一系列的產(chǎn)物，為了提升乙炔法的生產(chǎn)效率，必須解決乙炔氣爆炸危險收率低問題、高溫高壓設(shè)備操作問題，從而適應現(xiàn)階段工業(yè)化生產(chǎn)的要求。

工業(yè)化生產(chǎn)工藝體系的不斷健全，乙炔法的理論研究技術(shù)也不斷進步。在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展過程中，原料醇的結(jié)構(gòu)會影響到產(chǎn)物的收率及純度碳鏈，純度碳鏈越長，其收率就越小，空間位阻就越大，收率就越小。隨著催化劑技術(shù)的不斷發(fā)展，工藝條件技術(shù)不斷得到優(yōu)化，Zn、Cd、Ag的鹽及其氧化物等催化劑技術(shù)不斷得到成熟，但是這類技術(shù)缺乏良好的活性，需要配合一定的壓力。

在乙炔法制備過程中，乙炔的爆炸極限范圍較寬，在操作過程中可能會出現(xiàn)爆炸問題，因此工業(yè)領(lǐng)域逐漸將CaC2作為催化劑，而不直接使用乙炔氣體生成乙烯基醚化合物。在催化過程中，利用蒸餾法進行乙烯基醚化合物的收集，副產(chǎn)物具備良好的穩(wěn)定性，因此不會影響產(chǎn)物的純度。

隨著反應設(shè)備的不斷改進及新工藝的發(fā)展，醇乙炔化的應用效果不斷得到提升，在這個過程中，將四亞乙烯基乙二醇放置于燒瓶中，充分進行油浴加熱，并通入氮氣進行保護，升溫至120℃時，將金屬鉀切成小塊，慢慢放入燒瓶中，加溫到180℃左右，關(guān)閉氮氣然后通入乙炔氣，反應完畢后，將乙炔氣關(guān)閉，通入氮氣，將成品冷卻至室溫，除去溶劑，便可得到雙官能團的乙烯基醚化合物。

1.2 脫鹵化氫法

隨著乙炔法的不斷發(fā)展，脫鹵化氫技術(shù)應運而生，該技術(shù)的反應條件比較溫和，但這種方法對反應的原料結(jié)構(gòu)有著一定的要求，在這個過程中，乙烯基醚化合物不能用一般的醚類合成方法進行制備，其合成目標產(chǎn)物受到一定程度的限制，這些方法的區(qū)別在于使用不同的催化劑，最初的催化劑是金屬化合物，隨著催化劑技術(shù)的不斷發(fā)展，相轉(zhuǎn)移催化劑不斷得到應用，其反應條件有所緩和。

1.3 縮醛熱分解法

縮醛熱分解法自上世紀40年代不斷得到發(fā)展，其分解體系包括氣相體系及液相體系。氣相裂解法使用金屬作為催化劑使縮醛蒸汽在高溫環(huán)境下裂解，將銀、金等金屬細粉沉積于載體上作為催化劑，在25℃-40℃下將縮醛裂解，從而生成烯醚，在這個過程中，亦可以將石棉硼酸作為催化劑，其反應溫度在250℃-500℃間?？s醛熱分解法可以用鉑一石棉作為催化劑，在260℃-280℃下裂解縮醛，進行烯醚的生產(chǎn)，亦可以將鈀、鍺等路易斯酸作為催化劑，干燥Al2O3上的硼酸，在40℃環(huán)境下進行煅燒，從而生成催化劑，在180℃-280℃的范圍內(nèi)，裂解環(huán)狀縮醛，進行醚的制備。

隨著氣相裂解技術(shù)不斷發(fā)展，催化劑體系不斷得到改進，目前比較先進的催化劑是沉積在載體上的鉑，這類催化劑的濃度比較大，其鉑量一般在20%左右，這種方法的成本較高，對于氣相裂解法的設(shè)備要求比較高，在裂解過程中，縮醛蒸汽通過固體催化劑層完成，對于反應條件的要求比較高，其后續(xù)處理程序及催化劑再生過程比較復雜。

在液相分解法工作過程中，縮醛在適當催化劑條件下發(fā)生裂解，這種方法比較容易控制，其操作設(shè)備比較簡單，關(guān)鍵反應條件在于介質(zhì)及催化劑的選擇，將裂解產(chǎn)生的烯醚從反應體系中分離出去，避免與裂解產(chǎn)生的醇重新結(jié)合，在不斷加熱過程中，蒸餾出縮醛的裂解產(chǎn)物，從而分離得出相應的烯醚。亦可以用少量的磷酸作催化劑加熱縮醛，在分餾中得到烯醚，在這些條件下反應物會生成大量的黑色焦油狀物，其烯醚的產(chǎn)率較低，在實際工作中，焦油狀副產(chǎn)物的處理比較復雜。也因此液相法的整體應用范圍比較狹窄。

在縮醛裂解過程中，亦可以進行高沸點溶劑的使用，將其作為反應介質(zhì)，用一定量的磷酸及硫酸在100℃-200℃的溫度下將縮醛裂解，從而產(chǎn)生醚，其轉(zhuǎn)化率在40%左右，這種方法為液相法制備提供了新的途徑，但由于這種高沸點溶劑的易水解性，不利于后續(xù)處理工作的開展，為了解決這種問題，需要以縮醛為原材料，將液體硅醚化合物作為液相介質(zhì)，將含氮雜環(huán)化合物作為阻滯劑，將甲苯磺酸作為催化劑，進行烯醚化合物的制備。其他方法不適合進行烯醚化合物的工業(yè)化生產(chǎn)，比如醇交換法、乙炔直接氧化法。

2 結(jié)論

實踐證明，乙烯基醚類化合物的制備方法具備一定的特殊性，因此國際上流行的乙烯基醚類化合物制備大多申請了專利保護，比如標準石油公司、通用電氣公司等。為了適應經(jīng)濟全球化的發(fā)展要求，我國需要積極開展乙烯基醚化合物的研究，生產(chǎn)出屬于自己的核心工業(yè)化產(chǎn)品。

3 結(jié)語

為了適應我國現(xiàn)階段工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展要求，開發(fā)出擁有自己專利權(quán)的乙烯基醚系列產(chǎn)品尤為必要，從而促進我國工業(yè)領(lǐng)域體系的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]彭超，胡望明.乙烯基甲醚的制備工藝研究[J].高?；瘜W工程學報，2004（01）.