專利名稱：乙二醇乙醚(類)的制備方法
技術領域：
本發明是有關乙二醇乙醚(類)的一種制備方法。
制備乙二醇烷基醚類的方法是在加溫加壓有催化劑存在的條件下用環氧乙烷進行醇的乙氧基化。如果使用的溫度約是有催化劑存在時的2倍，使用的壓力約為有催化劑存在時的10倍，那么該方法也可以在沒有催化劑存在的條件下進行。
高的反應熱效應就要用特定的條件實施該方法并選用特定的設備。
該方法通常是在罐型反應器中以半連續的方式進行，首先將理論計算量的醇與催化劑一起加入反應器，然后用適當的速度將環氧乙烷加入、以使反應介質的溫度保持在所要求的范圍之內。在環氧乙烷全部加入之后，必須將上述溫度保持一定的時間、以減小反應產物中環氧乙烷的濃度。
上述方法在波蘭專利說明書(NO.129218和NO.143710)中作了介紹。所述方法是不利的，因為它包括多個步驟、耗費勞力，而且得到的產物組成只具有中等程度的再現性。按照德國專利(NO.2940452)，其方法是在管狀反應器中以連續的方式進行的，其反應條件為90℃、0.1MPa、乙醇/環氧乙烷的摩爾比為10∶1。在實施例中，管狀反應器的直徑為10mm、原料的流速為200cm3/hr、使用的固體催化劑量為10cm3。按照德國專利NO.2406293，其方法是在裝有蒙脫土的管狀反應器(L＝1.5m，D＝12mm)中進行的。按乙醇/環氧乙烷混合物的摩爾比為11∶1、流速為1.6dm3/hr輸送入反應器。
反應混合物以9.6dm3/hr的速度循環通過催化劑床，并且使得到的產物流經具有相同參數的另一個反應器。
使用管狀反應器制備乙二醇烷基醚類的連續方法在比利時專利(NO.824445)中也作了介紹。
在一管狀反應器中進行乙氧基化過程的缺點是需使用大量過量的醇，例如在上述實例中是過量10倍和11倍，因此這就需要消耗大量能量才能從補充反應的混合物中回收所需產物。
使用蒸餾柱由烯化氧和醇制備乙二醇單烷基醚的方法在日本專利申請J7-7003923中作了描述。
在制備每分子含1～4個碳原子的醇醚的方法中，用單乙二醇單烷基醚(每分子中含1～4個碳原子)或二甘醇烷基醚(每分子中含1～4個碳原子)填充到蒸餾柱的底部。然后，在蒸餾柱的再沸器中將這種醚加熱。當被輸送到柱子頂部時預熱了的醚逆向地與環氧乙烷發生反應。
從蒸餾柱底部連續地收集反應產物。
英國專利(NO.2166-738)部分地涉及在50～180℃的管狀反應器中、在有高氯酸鋁作為催化劑時，使環氧乙烷混合物與乙醇反應的方法。
德國專利(NO.DT2917085)描述了在有磺化碳氟聚合物存在時乙氧基羥基化合物與環氧乙烷反應的方法。乙氧基化反應可以在管狀反應器中進行。
在有催化劑存在的條件下，通過乙醇與環氧乙烷的乙氧基化制備乙二醇乙醚類的方法是乙醇或乙醇與乙二醇乙醚的混合物(其中醚/醇的質量比為0.05∶1～1∶1)的乙氧基化，該方法是在70～110℃的溫度范圍、在催化劑存在下、在包括一個罐狀反應器后面接著有一個管狀反應器的體系內以連續方式進行的，反應混合物在罐狀反應器的停留時間是15～180分鐘，反應混合物在管狀反應器的停留時間是30～120分鐘，反應器體系的壓力是0.2～0.5MPa，原料是被輸送到罐狀反應器中。
反應器體系中的罐狀反應器可以裝配有混合攪拌器和蛇形管，以收集反應熱或者是安裝有外換熱器，反應混合物通過它進行循環。管狀反應器是由帶有套管的一個管或一束管組成，溫度穩定劑，最好是水在80～105℃通過它進行循環。
按照本發明制備乙二醇乙醚類的方法的優點在于產物組成的穩定性，可快速并容易通過改變反應物的流速控制其組成，環氧乙烷的轉化可達到幾乎是100%，而且每單位反應器體積的產物產率高。在本發明方法中，在收集醇乙氧基化的大量反應熱方面沒有遇到困難，因為大于60%的環氧乙烷在比較大體積的罐狀反應器中被轉化，并且在具有良好熱交換系數的管狀反應器中起反應的氧化殘余物不會引起反應介質溫度有任何不希望的增高，因此醇/環氧乙烷質量比可以被保持在2∶1～20∶1的寬范圍內。
實施例使用的反應器體系是由一個標定容積為2.5m3、裝配有冷卻旋管(8m2)、套管(4m2)和一個葉輪式混合器的罐狀反應器與一個帶有冷卻套管的管狀反應器(其總容積為1.2m3)所組成。
醇中催化劑(三乙胺)的濃度是0.6%(重)。
合成乙二醇乙醚類的五個實施例的參數在表1中給出，得到的五種產物的組成在表2中給出。
表1乙醇乙氧基化的參數
表2 乙醇乙氧基化產物的組成(重量%)
權利要求
在催化劑存在下，在升溫條件下通過乙醇與環氧乙烷的乙氧基化反應制備乙二醇乙醚(類)的一種方法，其中以連續方式在70～110℃、在催化劑存在下、將乙醇或乙醇與乙二醇乙醚(類)的混合物(其中醚/醇質量比是0.05∶1～1∶1)進行乙氧基化，使用的反應器體系由一個罐狀反應器其后接著有一個管狀反應器組成，反應混合物在罐狀反應器的停留時間是15～180分鐘，反應混合物在管狀反應器的停留時間是30～120分鐘，反應器體系的壓力是0.2～0.5MPa，原料是被輸送到罐狀反應器。
全文摘要
通過乙醇與環氧乙烷的乙氧基化反應制備乙二醇乙醚(類)的一種方法，其中以連續方式在70—110℃、在催化劑存在下，將乙醇或乙醇與乙二醇乙醚(類)的混合物進行乙氧基化，使用的反應器體系由一個罐狀反應器其后接著有一個管狀反應器組成，反應混合物在罐狀反應器的停留時間是15—180分鐘，反應混合在管狀反應器的停留時間是30—120分鐘，反應器體系的壓力是0.2—0.5MPa，原料是被輸送到罐狀反應器。
文檔編號C07C43/13GK1081176SQ9210884
公開日1994年1月26日 申請日期1992年7月6日 優先權日1992年7月6日
發明者W·卓文薩, A·庫派克, M·澤瓦迪基, A·克洛古萊基, J·庫齊塔, M·斯坦耶茲克, F·默拉 申請人:布蘭科尼爾有機合成研究院