环醚的催化酰解反应制备双酯的研究

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1、摘要本文主要研究了以A1．Mg基复合物为基础的催化剂，催化乙、丙、丁、己四种直链酸酐对环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的酰解反应，即酸酐的一步法乙／丙氧基化。探索了在AI．Mg基复合物作用下丁二酸酐(SA)对EO和PO的催化酰解反应。研究了RA系列催化剂作用下，上述四种酸酐对E0的催化酰解，通过FTIR、ESI．MS、GC．MS、1H-NMR等分析鉴定，确定反应生成了相应的酰解产物一乙二醇二羧酸酯。着重研究了乙酸酐(AA)对EO的酰解反应，其主要产物为乙二醇二乙酸酯(EGDA)。气相色谱法表明，催化剂RA-4有较高的单EO加成选择性。在体系初压为0

2、MPa，反应温度130～135℃，反应物配比n(EO)：刀(AA)：1：l，反应时控制体系压力为0．35MPa，单EO选择性达到w(EGDA)--97．8％；回收后的催化剂经重新活化仍保持高单EO加成选择性。经FTIR、ESI．MS、1H-NMR等方法分析鉴定，在FX系列催化剂作用下四种酸酐对PO的催化酰解产物为相应的1，2．丙二醇二羧酸酯。由反应体系的温度．压力关系得知，PO与AA及与1，2．丙二醇二乙酸酯(PGDA)的进一步催化加成反应的引发温度分别为128℃和122℃。在体系初压为0MPa，反应温度130～135℃，n(EO)：耐AA)=l：l

3、，控制体系压力为0．4MPa左右，滴加环氧丙烷投料条件下，单PO加成选择性w(PGDA)=98．2％。丁二酸酐和环氧乙烷反应产物常温下为褐色脆性固体，经FTIR分析为酯类化合物。由FTIR和ESI．MS分析可知，在AI．Mg基复合物作用下，丁二酸酐与环氧丙烷以物质量1：1反应，生成分子量为158的环状内酯。这种环状的化合物在反应体系中不易大量存在，其自身易于相互反应生成分子量为158n的更大环化合物，或是发生开环加成反应，产生增长片断分子量为158的丁二酸为母体的链状化合物。关键词：催化剂；酰化；一步法乙／丙氧基化；羧酸酐；乙二醇二乙酸酯：1，2．丙

4、二醇二乙酸酯；大环内酯堑堕叁兰堡生兰堡丝兰AbstractAseriesofAI—Mgcompositeoxidecatalystsweredesignedandstudiedforcatalysizingonestepalkoxylation(ethoxylationorpropoxylation)oflinear／cycliccarboxylicacidanhydride．Theoptimumcatalystsforethoxylationofaceticanhydrideandpropoxylationofaceticanhydridewere

5、screenedoutrespectively．Thereactionbetweensuccinicanhydridewithethyleneoxideaswellaspropyleneoxidewereinvestigated．AtechniqueWasdescribedaboutproducingethyleneglycoldicarboxylicacetate(EGDBA)byinsertingethyleneoxide(EO)intothecarboxylicanhydrides(1inear)directlywithcatalystRAs．

6、TheproductswerecharacterizedbyFTIR,ESI—MS，1H-NMRandCrC-MS．ItWasfoundthatthecatalyst，RA-4，hasthehighestproductionselectivityforethyleneglycoldiacetate(EGDA)．TheoptimumselectivityofEGDAWas97．8％(w／w)underthefollowingoptimizedreactionconditions：amountofAI-Mgcompositeis1．6∥100gaceti

7、canhydride，theinitialpressure0，n(PO)：n(AA)=I：landdroppingEOwhilemaintaingthepressureofthesystemof0．35MPa,atthetemperatureof130～135℃．TheproductionselectivityofEGDAwasnotdecreasediftherecycledcatalysthadbeenreactivated．Theproductofpropyleneoxide(PO)reacted、vithcarboxylicacidanhyd

8、ride(1inear)catalyzedbyFXswasidentifiedbyFTIRESI—MSand