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维普资讯 第 2O卷第3期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vo1．20，No．3 2004年 9月 JournalofQiqiharUniversity Sep，2004 壬基酚聚氧乙烯磷酸盐催化乙氧基化反应 邓启刚 ’宋伟明 ! 郎成坤 (1．齐齐哈尔大学化学与化工学院，齐齐哈尔 161000；2．大连理工大学 国家重点实验室，大连 116000) 摘 要：以壬基酚聚氧乙烯醚(NP一4)为原料合成了壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐，用电位滴定法测定了单双酯的 含量，并分别用于催化乙氧基化反应 。通过色质连用仪测定了乙氧基化产物的分子量分布。研究结果表 明，当n(壬 基酚聚氧乙烯醚(NP--4))：n(五氧化二磷)=l：2，在70~C下反应 5h，单酯的含量为75％．以其钾盐 (cat—1)为催化剂 ， 当n(正辛醇)：n(环氧乙完 (EO))=l：4，催化剂用量为O．5％，在 150。C下反应 5h，正辛醇的转化率可达到 90％，同时 乙氧基化产物的分子量分布选择性指标是相同条件下NaOH为催化剂的 1．7倍。 关 键 词 ：壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 ；乙氧基化 ；单酯 ；催化 中图分类号：TQ423．2 文献标识码 ：A 文章编号：1007—984X(2004)03—0001—03 聚氧乙烯型非离子表面活性剂具有优 良的洗涤、渗透 、分散 、乳化 、破乳等性能，特别是其具有低温 洗涤效果好、耐硬水、生物降解性能好 、配伍陛能强等特点。因此 ，在纺织、洗涤 、印染、化妆品、纤维、 造纸、皮革、涂料 、选矿 、石油开采 、金属加工及食品等诸多领域获得了越来越广泛的应用”。含有活性H 的化合物与环氧乙烷的反应是一个逐级加成反应 ，最终得到的是不同EO加成数的一系列产品的混合物， 产物分子量分布愈窄，愈利于产品的合理应用。因此，如何获得窄分布的产物，长期以来，一直是人们所 关注的研究课题 ’。研究发现催化剂的结构和性质是决定产物分子量分布的关键因素。德国科学家最近的 研究成果表明口，，具有两亲结构的表面活性剂分子催化乙氧基化反应可以得到窄分布的产品。 1 实验部分 1．1 药品与仪器 ZD～2型 自动电位滴定仪 (上海雷磁仪器厂)，HP4890气相色谱仪 (美国惠普)，TRACEGC—MS气相 色谱一质谱仪 (美国JQW)；壬基酚聚氧乙烯醚(E0平均加成数为4)市售工业品，其余为市售分析纯化学试 剂。 1．2 合成实验 1_7_1 氧 乙烯磷酸酯钾盐的制备 ’ 在装有搅拌器、温度计、冷凝管的 100ml四口瓶中加入一定量的壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)(EO平均加 成数为4)，控制温度为40。C，慢慢加入抗氧剂双酚 A，然后分批加入一定量的五氧化二磷，在 70。C下反应 5h。 测定反应的酯化率及单双酯的含量．将合成的磷酸酯慢慢加入定量的 KOH水溶液中，搅拌 即得磷酸酯钾 盐 ，干燥备用。 12．2 催化 乙氧基化反应 在带有搅拌装置的0．5L不锈钢高压反应釜中加入一定量的正辛醇和催化剂(壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 钾盐 )，用 N：置换釜内空气数次，然后将釜内温度 、压力控制在指定范围内，边搅拌边分批次加入一定量 环氧乙烷，通过程序升温气相色谱法确定反应转化率以及 GC—MS分析确定产品的分子量分布。 1．3 分析实验 收稿 日期 ：200404--27 基金项 目：黑龙江省 自然科学基金资助项 目 (B9810)。 作者简介：邓启刚，男．1957年生 ．教授 ，硕士生导师，研究方向：表面活性剂的合成与性能研究。 维普资讯 · 2· 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 2004年 1．3．1 单双烷基磷酸脂含量的确定 用 自动电位滴定仪，O．1MKOH标准乙醇溶液滴定壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐 ，此实验的第一个终点 为 pH=5．7，pH=