聚乙二醇1000磷酸酯的合成

2004年12月云南化工Dec.2004第31卷第6期 Yunnan Chemical Technology Vol.31,No.6聚乙二醇1000磷酸酯的合成赵燕萍,李先红,刘慧娟(襄樊学院化学与生物科学系,湖北襄樊441053)摘要:以五氧化二磷为磷酸化试剂,合成了聚乙二醇1000磷酸酯,讨论了原料配比、反应时间、反应温度对反应结果的影响,确定了合成聚乙二醇1000磷酸酯的最佳工艺为:原料比为3:1反应温度为100℃,反应时间为3h,酯化率为94.8%关键词:聚乙二醇1000磷酸酯;五氧化二磷;合成中图分类号:TQ225文献标识码:A文章编号:1004-275X(2004)060007-02 Synthesis of Polyethylene Glycol 1000 Phosphate ZHAO Yan-ping, LI Xian-hong, LIU Hui-juan Department of Chemistry and Bioscience, Xiangfan College, Xiangfan 441053, China) Abstract: Polyethylene glycol 1000 phosphate was synthesized from polyethylene glycol 1000 and phosphorus pern toxide. The ratio of polyethylene glycol 1000: phosphorus pentoxide was chosen as 3: and the mixture were kept at 100 t for three hours, with the eaterification rate of 94. 8%. Key words: polyethylene glycol 1000 phosphate; phosphorus pentoxide; synthesis磷酸酯是近年来研究和应用发展较快的一种功氯化钙,无水乙醇,95%乙醇,硫酸(以上均为分析纯)。能优良的新型阴离子表面活性剂。具有良好的抗静1.2仪器电性、乳化性和防锈性,可用于纤维工业作抗静电剂、G/2-2电子恒速搅拌器,PHS-3C型酸度还可用于丝光处理精炼漂煮作助剂另外还在润滑计,DT-100单盘天平,KDM型连续可调控温电热油添加剂腐蚀抑制剂、净洗剂、乳液聚合、化妆品及套,250mL玻璃三口瓶。农药乳化剂等方面得到了广泛的应用随着聚乙1.3反应原理二醇系列产品的开发和应用,进一步开发研究聚乙二醇磷酸酯系列产品,具有很大的意义。 POS+ 3HO(CH2CH2O),CH2OH->脂肪醇的磷酰化试剂有P2O3,POCl3,PCl3,焦磷酸等,工业上普遍采用的是P2O321。作者采用P2O3 HO(CH2CH2O).作为磷酰化试剂,考察了影响合成聚乙二醇(100)磷h(Ch2h2O)o-p-oh+酸酯的各种因素,在此基础上确定了合成聚乙二醇(1000)磷酸酯的最佳工艺条件,为工业化生产奠定了基础。反应非常复杂,产物分别是单酯、双酯、聚磷1实验部分酸酯及未反应的PEG-1000组成的一个混合物。1.4实验方法1.1原料与试剂在装有搅拌器、温度计以及加热套的三口瓶中,聚乙二醇1000(化学纯),五氧化二磷,氢氧化钠,加入聚乙二醇1000磷酸酯,在一定温度剧烈搅拌的收稿日期:2004-09-10作者简介:赵燕萍(1967-),女,湖北襄樊人,实验师,长期从事基础化学实验教学。·8云南化工2004年第6期条件下,分批将称量瓶中的P2O5加入三口瓶中控制2.4反应时间对产品质量的影响加料时间,加入适量的催化剂,当P2O3逐渐溶解后,按“1.4”的实验方法,物料比n(pG-1000升温至反应温度,反应一定时间,测定产物的酯化率n(P2O3)=3:1,反应温度为100℃,反应时间分别及单双酯含量为2h,3h,4h进行反应,所得产品结果见表2。2.结果与讨论表2不同反应时间下产品质量反应时间/h2342.1投料方式对酯化率、产品色泽等的影响酯化率/%82.695.089.9磷酸化反应为放热反应,尤其在反应的引发阶段单酯45.450.556.1双酯/%37.245.533.8其投料不当,往往会造成局部过热,P2O3分解而结色泽白色白色黄色块,甚至引起PEG的焦化,影响反应的进行。通过多次的实验可知,最佳投料方式为:在高速搅拌条件下由表2可知,反应的酯化率随着反应时间的(1200/min)投料温度50~60℃,每次投入总量的五增长而增加,但产品的色泽却加深,这是由于产物分之一。这样制得的产品的色泽较好,酯化率高。受氧化作用和副反应产物增加的结果。实验结果2.2催化剂用量对酯化率的影响表明,反应时间以3h为宜。催化剂在磷酸化反应中有较为重要的作用2.5反应物料比的确定按“1.4”的实验方法,物料比n(PEG-1000):按“1.4”的实验方法,反应时间3h,反应温度n(P2O3)=3:1,反应时间3h,反应温度分别为分别为100℃,改变n(PEG-1000)与n(P23)物100℃,采用浓硫酸为催化剂,不同用量的催化剂,料比进行反应,所得产品结果见表3。其实验结果见图1。表3不同物料比n(pG-1000):n(P20s)下的实验结果100物料比2:13:14:180酯化率/%84.094.886.56单酯/%35.551.154.348.532.24双酯/%43.7色泽白色白色浅黄色200.10.20.304催化剂用量占物料的质量/%实验表明:随着物料比的增大单酯的含量增图1催化剂用量与酯化率的关系加,双酯的含量降低;总酯化率增加至某一配比时从图1中可以看出,随着催化剂用量的增加,酯化有所下降,可能是因为物料比过大,则会易于生成率提高,而且催化剂用量为物料的0.2%~0.3%为好。聚磷酸酯的原因。物料比以3:1为好2.3反应温度对产品质量的影响3结论按“1.4”的实验方法,物料比n(pe-1000):n(P2O3)=3:1,反应时间3h,反应温度分别为1)通过实验和分析说明,加热时间、温度、物900℃,1000℃,1100℃进行反应,所得产品结果见表1。料比及投料方式是影响合成的主要因素。投料应表1不同温度下产品的质量在高速搅拌下,分批投入。反应温度/℃900100011002)合成时的最佳反应条件:反应温度为酯化率/%89.995.284.31000℃,反应时间3h,反应物料比为3:1。在此条单酯/%47.351.147.9件下合成的PEG-1000磷酸酯酯化率可达94.8%。双酯/%42.644.136.4色泽白色浅黄色黄色参考文献:]雷同宝磷酸酯表面活性剂[]精细化工,10,(1):4849.由表1结果可知,反应温度升高,有利于反应2]夏纪鼎,倪永全表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学[M]北京:中国轻工业出版社,1997.的进行。但温度过高,则副反应增加,产品色泽加[3]王正祥,李春喜烷基(酚)聚氧乙烯醚磷酸酯表面活性剂的深。实验表明反应温度在1000℃较好。合成及性能[].山东化工,1991(1):23-25