一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，以2,4,7,9‑四甲基‑5‑癸炔‑4,7‑二醇和环氧乙烷为原料，聚合合成乙氧基化癸炔二醇，其中，以酸性离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑磷酸二氢盐作为酸性催化剂及溶剂，以有机碱中的一种或几种作为碱性催化剂进行反应，用醚作萃取剂分离产品与催化剂，得到乙氧基化2,4,7,9‑四甲基‑5‑癸炔‑4,7‑二醇。本发明专利技术所采用的酸碱催化剂对炔醇三键有较好的保护作用，产品不饱和度高、副产物少且产品色度低。整个工艺过程各组分容易分离，催化剂、溶剂均能回收利用，生产成本低，过程绿色环保，可用于工业化生产。

Synthesis of decyne glycol ethoxylate

The present invention discloses a method for synthesizing ethynediol ethoxylate by polymerization of 2,4,7,9 tetramethyl 5_decane 4,7_diol with ethylene oxide as raw materials. Acidic ionic liquid 1_butyl_3_methylimidazolium phosphate dihydrogen salt is used as acidic catalyst and solvent to synthesize ethoxy decane diol. Ethoxylated 2,4,7,9-tetramethyl-5-decane-4,7-diol was synthesized by the reaction of one or more alkaline catalysts with ether as extractant. The acid-base catalyst used in the present invention has better protective effect on the triple bond of acetylene alcohol, and the product has high unsaturation, few by-products and low color. The components of the whole process can be easily separated, the catalyst and solvent can be recycled, the production cost is low, the process is green and environmental protection, and can be used in industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法
本专利技术涉及化工合成
，更具体地讲，涉及一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，特别涉及以2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和环氧乙烷为原料通过聚合反应制备乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的方法。
技术介绍
乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇又可称为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇聚氧乙烯醚，是一种新型环保的炔醇类多功能表面活性剂，其具有两个亲水基团和两个亲油基团，三键位于碳氢链的中央，在三键的两侧对称的分布乙氧基和羟基，这种特殊的分子结构使其具有良好的降低表面张力的能力、消泡和抑泡能力、抗水性、抗菌防毒能力等。正是由于炔二醇表面活性剂所给予的优良润湿、泡沫控制、宽泛的配方适应性，使得这类表面活性剂被广泛地用于水性涂料、印刷油墨、粘合剂、建筑材料等领域。专利CN102304029A公开了一种以无水乙醚、无水苯或无水甲苯为溶剂，三甲胺、三乙胺、氢氧化钠等有机或无机碱为催化剂的乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇合成方法。专利CN103965462A、CN103965461A公开了以氢氧化钠和叔氨基脂肪族化合物或质子酸和叔氨基脂肪族化合物做催化剂的乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的合成方法，产品不饱和度较高约2.63～2.702，色度较低在65～70范围内，羟值约156.67～157.39。专利CN106832247A公开了一种多功能表面活性剂四甲基癸炔二醇乙氧基化合物的生产工艺。该法以三异丁基铝或三氯化钛与三氯化硼乙醚络合物作为催化剂，在50～70℃低温状态下控制聚合速度，确保不饱和炔键不被破坏，最终产品色度小于100，羟值约140～160。现有技术合成的乙氧基化癸炔二醇产品色度较高，不饱和度较低，限制了产品在高端精细化工产品中的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种产品色度较低、反应速率较快且副产物较少的癸炔二醇乙氧基化物的合成方法。本专利技术提供了一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，以2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和环氧乙烷为原料，以酸性离子液体为溶剂和酸性催化剂并以有机碱为碱性催化剂进行聚合反应，反应后以醚为萃取剂分离得到乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述酸性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种，优选为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述有机碱为二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、三丙基胺、N-甲苯胺和三苯胺中的一种或多种，优选为三乙胺。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇与环氧乙烷之间的摩尔比为1:8～1:12，优选为1:10。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述酸性离子液体与2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇之间的摩尔比为4.2:1～5.5:1，优选为5:1。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述有机碱的用量为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇质量的1～5wt％。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，反应温度为80～140℃，反应压力为0.2～0.5MPa，反应时间为4～8小时。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述醚为无水乙醚、四氢呋喃、甲基乙基醚和甲基叔丁基醚中的一种，优选为无水乙醚；所述醚的加入量为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇摩尔量的5～7.5倍。根据本专利技术癸炔二醇乙氧基化物的合成方法的一个实施例，所述合成方法包括以下步骤：(1)在反应釜中加入2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、酸性离子液体和有机碱，用氮气置换反应釜内的空气后抽真空；(2)将釜内的物料温度升至预设反应温度并维持反应过程中的釜内温度稳定；(3)向反应釜内通入环氧乙烷，通过控制通入流量维持釜内压力为预设反应压力，直至通入的环氧乙烷总量达到预定量；(4)反应结束后待反应釜冷却降温，向反应釜中加入醚并搅拌直至均匀，将物料转移至容器中静置分层，分离回收酸性液体相，再将醚相蒸馏依次脱去低沸点的副产物、萃取剂和有机碱，得到乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：(1)本专利技术2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(TMDD)和环氧乙烷(EO)之间的聚合反应条件温和，反应速率快且反应时间短。(2)本专利技术所采用的酸性催化剂和碱性催化剂对炔醇三键有较好的保护作用，产品不饱和度高、副产物少且产品色度低。(3)本专利技术整个工艺过程各组分容易分离，催化剂、溶剂均能回收利用，生产成本低，过程绿色环保，可用于工业化生产。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将对本专利技术的癸炔二醇乙氧基化物的合成方法进行具体说明。本专利技术采用酸性离子液体与有机碱共同作为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(TMDD)与环氧乙烷(EO)的聚合反应的催化剂，实验证明上述催化剂对炔醇的三键有较好的保护作用，并且能够提高TMDD与EO的聚合反应速率，副产物较少，能够有效降低产品的色度。根据本专利技术的示例性实施例，所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法是以2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和环氧乙烷为原料，以酸性离子液体为溶剂和酸性催化剂并以有机碱为碱性催化剂进行聚合反应，反应后以醚为萃取剂分离得到乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。其中，酸性离子液体既作为溶剂也作为酸性催化剂加入反应体系中，酸性离子液体可以为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种，优选为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐。而作为碱性催化剂的有机碱可以为二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、三丙基胺、N-甲苯胺和三苯胺中的一种或多种，优选为三乙胺。经实验证明，两种催化剂的混合使用能够对炔醇三键产生较好的保护作用，产品不饱和度高、副产物少且色度低。具体地，根据路易斯酸碱理论，聚氧乙烯醚的合成反应实质是酸碱反应。酸性催化剂可以活化环氧乙烷，使其δ键发生断裂形成正碳离子，易与TMDD反应，但也因此副产物较多。酸催化剂不会破坏TMDD的碳碳三键，且能够控制聚氧乙烯醚的分子量分布，但反应时副产物较多，可能生成环恶烷等衍生物。反应过程如下：2+CH2CH2OH+R(OH)2→R(OCH2CH2OH)2+2H+碱性催化剂则能够夺取TMDD上的活泼氢，是其负离子进攻环氧乙烷，进行反应，这也导致TMDD的不饱和碳链容易被破坏。工业上广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，以2,4,7,9‑四甲基‑5‑癸炔‑4,7‑二醇和环氧乙烷为原料，以酸性离子液体为溶剂和酸性催化剂并以有机碱为碱性催化剂进行聚合反应，反应后以醚为萃取剂分离得到乙氧基化2,4,7,9‑四甲基‑5‑癸炔‑4,7‑二醇。

【技术特征摘要】
1.一种癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，以2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和环氧乙烷为原料，以酸性离子液体为溶剂和酸性催化剂并以有机碱为碱性催化剂进行聚合反应，反应后以醚为萃取剂分离得到乙氧基化2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。2.根据权利要求1所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，所述酸性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐中的一种，优选为1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐。3.根据权利要求1所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，所述有机碱为二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、正丙胺、三丙基胺、N-甲苯胺和三苯胺中的一种或多种，优选为三乙胺。4.根据权利要求1所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，所述2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇与环氧乙烷之间的摩尔比为1:8～1:12，优选为1:10。5.根据权利要求1所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在于，所述酸性离子液体与2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇之间的摩尔比为4.2:1～5.5:1，优选为5:1。6.根据权利要求1所述癸炔二醇乙氧基化物的合成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋乐乐，陶川东，余维新，赖崇伟，周飞，李杰灵，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51