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邻苯二甲酸二乙酯的制备方法

发布日期:2018/11/28 10:37:40

概述

邻苯二甲酸二乙酯,又被叫做酞酸乙酯、邻酞酸二乙酯,英文名称是:Diethyl phthalate,简写为DEP,它是一种无毒、透明、无色至微黄色澄清油状液体。该品易溶于乙醇,乙醚,溶于丙酮,苯,四氯化碳,在水中几乎不溶。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

邻苯二甲酸二乙酯可用作增塑剂,溶剂,润滑剂,定香剂,有色或稀有金属矿山浮选的起泡剂,气相色谱固定液,酒精变性剂,喷雾杀虫剂。可用于塑料、纤维树脂的增塑,其低温柔软性与耐久性优于邻苯二甲酸二甲酯,常与邻苯二甲酸二甲酯并用于醋酸纤维素,用以提高制品的耐水性、弹性、耐光性及硬度;用于硝基纤维素,可获得强度高 、耐光性好、无臭味的制品[1]。DEP可用作聚乙酸乙烯酯乳化液的增粘剂、在药剂制造中用作溶剂及润滑剂、香料留香剂、食品包装薄膜的无毒胶黏剂、有色或稀有金属矿山浮选的起泡剂、气相色谱固定液、酒精变性剂、喷雾杀虫剂、火箭推进剂的稳定剂[2]等,尽管DEP由于挥发性大,使其发展受到一定限制,但在其他领域,如用于生产醋酸和丁酸纤维素中,仍然具有非常广阔的市场。

制备方法

通常合成邻苯二甲酸二乙酯的方法是采用醇酸直接酯化法[3],具体过程如下:

1.以苯酐和乙醇为原料,乙醇过量作为带水剂,在乙醇回流温度下进行酯化。粗酯经中和、水洗、精馏而得成品。

2.将苯酐和过量的乙醇加入反应锅,再加入浓硫酸为催化剂,回流带水。所得粗酯经中和、水洗、蒸馏而得成品。每吨产品消耗苯酐760kg、乙醇700kg。工艺过程可参考邻苯二甲酸二辛酯。

3.在装有分水器的水流冷凝回流装置的圆底烧瓶中,加入固体酸催化剂三氯化铁、邻苯二甲酸酐和乙醇[状(邻苯二甲酸酐)∶状(乙醇)=1∶1.5],再加入带水剂环己烷。加热回流,反应约1.5h,至分水器中水层体积不再增加时停止反应。冷却后将反应物移至蒸馏烧瓶中,先常压下蒸出环己烷,再减压蒸馏收集156℃/1.41kPa无色液体馏分,即为成品。酯化反应式如下:

这是目前国内常用的传统合成方法的具体步骤,由邻苯二甲酸酐和无水乙醇在浓硫酸作用下进行酯化反应,酯化液经中和、脱水、分馏而得成品。其中硫酸具有酸性强、吸水性强及价廉等优点,但它同时具有氧化性,可能导致磺化、碳化或聚合等副反应发生[4],使其选择性差,反应产率低,并且腐蚀设备[5],产生大量废液,引起环境污染。采用固体酸作催化剂可以避免传统方法的缺点,具有反应活性高、反应速度快、反应时间短、选择性好等优点,工艺过程比较简单、易于工业化。不仅可以克服浓硫酸作催化剂腐蚀设备、污染环境等缺点,而且催化剂可以重复使用,利用率得以提高。固体酸催化剂主要包括分子筛型、功能高分子型、杂多酸型及固体超强酸等[6]

用途

1.邻苯二甲酸二乙酯是杀鼠剂敌鼠、鼠完、氯鼠酮的中间体,也是重要的溶剂。用作塑料的增塑剂。

2.用作分析试剂、气相色谱固定液、纤维素和酯类的溶剂、增塑剂及润滑剂。

3.用作增塑剂、溶剂、润滑剂、定香剂、有色或稀有金属矿山浮选的起泡剂、气相色谱固定液、酒精变性剂、喷雾杀虫剂。该品与乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚乙酸乙烯酯、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物等大多数树脂有良好的相容性。主要作为纤维素树脂的增塑剂,但该品挥发性大,限制了广泛应用。该品毒性低,家兔口服LD50为1000mg/kg。

4.用作香料的定香剂,还可用作醇酸树脂、丁腈胶和氯丁橡胶的增塑剂;杀鼠剂敌鼠、鼠完、氯鼠酮的中间体,也是重要的溶剂;用作分析试剂、气相色谱固定液、纤维素和酯类的溶剂、增塑剂及润滑剂;用作增塑剂、溶剂、润滑剂、定香剂、有色或稀有金属矿山浮选的起泡剂、气相色谱固定液、酒精变性剂、喷雾杀虫剂。该品与乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚乙酸乙烯酯、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物等大多数树脂有良好的相容性。主要作为纤维素树脂的增塑剂,但该品挥发性大,限制了广泛应用。该品毒性低,家兔口服LD50为1000mgkg。

应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用干燥的砂土或类似物质吸收,也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

参考文献

[1] 文耀智.固体酸催化合成邻苯二甲酸二乙酯[j].湘潭大学自然科学学报.2000.22(2):82-83.

[2] 王 英.增塑剂现状与发展趋势[j].聚合物与助剂.2007.(1):56-70.

[3]章思规.实用精细化学品手册(上卷 )[M].北京:化学工业出版社,1998:1268.

[4]王建新.精细有机合成[M].北京。中国轻工业出版社.2000:53-54

[5]化学工业部科学技术情报研究所。化工产品手册:有机化工原料(下册)[M].北京:化学工业出版社.1988:80

[6]周海峰,固体酸催化酯化反应的研究进展[J]精细与化学专用品。2004.12(23):1-5