摘 要

二元醇醚类溶剂分为E系列和P系列，而且E系列毒性远远大于P系列，而丙二醇单甲醚醋酸酯是P系列二元醇醚类溶剂中的新成员，不仅具有很高的溶解性能，而且在毒性方面也是最低的产品，因此被称为目前的“绿色溶剂”。

本文采用目前比较绿色先进的离子液体作为反应催化剂代替一直使用的污染大、能耗大的浓硫酸类的液体酸催化剂，并且本文提出将反应精馏耦合技术应用至丙二醇单甲醚醋酸酯的合成中来，通过改变原料中的酸醇比、反应时间、反应温度以及带水剂种类等因素来分析收率的变化。

不带水的时候，使用离子液体（TTPT）为催化剂、丙二醇单甲醚和乙酸为原料成功合成了丙二醇单甲醚醋酸酯，最佳反应条件为：催化剂用量为反应液总质量的7%，反应温度为105℃，反应时间为4h，乙酸与丙二醇单甲醚摩尔比为1.3:1，经过三次重复试验验证，收率平均值为53.8%。

带水的时候，最佳反应条件：催化剂用量为反应液质量的5%，带水剂环己烷用量为反应液总质量的25%，乙酸与丙二醇单甲醚摩尔比为1.3:1，反应温度为105℃，反应时间为6h，采用反应精馏装置分离提纯丙二醇单甲醚醋酸酯，经过三次重复试验验证，收率平均值为96.7%。

关键词： 丙二醇单甲醚醋酸酯 TTPT 反应精馏 收率 合成

Synthesis of propylene glycol methyl ether acetate

Abstract

Glycol ether solvents into E-series and P-series， E series and P-series is far greater than the toxicity of， and propylene glycol monomethyl ether acetate is a P-series glycol ether solvents new members， not only has high solubility， but also in the products lowest toxicity， it is called the current "green solvents."

In this paper， the relatively advanced green ionic liquids as reaction catalyst instead of pollution has been the use of large， energy consumption of the liquid acid catalyst of concentrated sulfuric acid and the like， and in this paper the synthesis reaction distillation technology coupled to propylene glycol monomethyl ether acetate in the past， by changing the material of acid and alcohol ratio， reaction time， temperature， and with agents species and other factors to analyze changes in yield.

Time without water， the use of ionic liquids (TTPT) as a catalyst， propylene glycol monomethyl ether and acetic acid as raw materials synthesized a propylene glycol monomethyl ether acetate， optimal reaction conditions: catalyst amount of 7% of the total mass of the reaction liquid， the reaction temperature of 105 ℃， the reaction time was 4h， propylene glycol monomethyl ether acetate， and the molar ratio of 1.3: 1， after verification triplicate， the average yield was 53.8%.

Time with water， optimal reaction conditions: the amount of catalyst was 5% by mass of the reaction solution with agent cyclohexane solution in an amount of 25% of the total mass of the reaction， propylene glycol monomethyl ether acetate， and the molar ratio of 1.3: 1， reaction temperature of 105 ℃， the reaction time was 6h， the use of reactive distillation apparatus for separating and purifying propylene glycol monomethyl ether acetate after verification triplicate， the average yield was 96.7%.

Keywords: Propylene glycol monomethyl ether acetate；TTPT；Reactive Distillation ；Yield ；Synthes

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 - 1 -

1.1 丙二醇甲醚醋酸酯的发展历史 - 1 -

1.2 丙二醇甲醚醋酸酯的酯化合成 - 2 -

1.2.1 PMA合成的反应精馏 - 2 -

1.2.2 实验原理 - 4 -

1.3 新型催化剂离子液体（TTPT） - 4 -

1.4 本课题研究目的与内容 - 6 -

第二章 实验部分 - 7 -

2.1 实验仪器和试剂 - 7 -

2.1.1 实验仪器 - 7 -

2.1.2 实验原料及试剂 - 7 -

2.2 实验内容 - 8 -

2.3 PMA的合成研究 - 8 -

2.3.1 不带水的PMA合成 - 8 -

2.3.2 苯带水的PMA合成 - 9 -

2.3.3 PMA的放大合成 - 9 -

第三章 结果与讨论 - 10 -

3.1 不带水的PMA合成讨论 - 10 -

3.2 不同带水剂的PMA合成讨论 - 11 -

3.3 不同投料比的PMA合成讨论 - 13 -

3.4 PMA的放大合成讨论 - 14 -

3.5 催化剂的筛选 - 15 -

第四章 结论与展望 - 16 -

4.1结论 - 16 -

4.2展望 - 16 -

参考文献 - 17 -

致谢 - 18 -

第一章 前言

1.1 丙二醇甲醚醋酸酯的发展历史

丙二醇甲醚醋酸酯（简称PMA）是二元醇醚P系列产品的一种。二元醇醚类溶剂分为E系列和P系列，而且E系列毒性远远大于P系列，而丙二醇单甲醚醋酸酯是P系列中新的一种溶剂，在二元醇类产品中不仅有着很高的溶剂型，而且在毒性方面也比其他产品要低很多，被称为目前的“绿色溶剂”。

二元醇醚及其酯类是目前工业上重要的环氧化合物，主要有乙二醇醚（EM）及乙二醇单甲醚醋酸酯（EMA）和丙二醇醚(PM)及丙二醇单甲醚醋酸酯（PMA）两种大类产品。而乙二醇醚（EM）及乙二醇单甲醚醋酸酯（EMA）在二元醇醚类产品中占有主导位置，但不可否认，由于乙二醇醚类产品具有很大的毒性，为了寻找它的替代品，丙二醇醚类产品作为毒性低进入了人们的视野，丙二醇醚（PM）及丙二醇单甲醚醋酸酯（PMA）正在迅速发展。在1982年欧洲化学工业和毒理中心开展的调查研究，并且发表了关于乙二醇醚及其酯类的调查报告，验证了其很大的毒性和危害。至此以后，乙二醇醚及其酯类走上末路，而乙二醇醚及其酯类和丙二醇醚及其酯类在物理化学结构上有很大的相似度，可以相互替代，导致了后来丙二醇醚及其酯类的快速发展，也因此有了很大的发展空间。

丙二醇甲醚醋酸酯是目前市面上一种特别重要的有机溶剂，对各种极性或非极性物质都有很好的溶解能力。它的溶解性在E系列和P系列中都处于很高的位置，要高于丙二醇醚及乙二醇醚和乙二醇醚酯类溶剂，并且和水也有很好的互溶性。丙二醇单甲醚醋酸酯也可以作为纤维素、高聚物、橡胶和天然大分子等的溶剂。