乙二醇
有許多重要的衍生物。低分子量聚乙二醇(一縮乙二醇、二縮乙二醇、三縮乙二醇或分別稱二甘醇、三甘醇、四甘醇)實際上是環(huán)氧乙烷水合制得乙二醇的副產(chǎn)物。二甘醇可用作增濕劑、增塑劑、上漿劑、印刷油墨溶劑、天然氣脫水干燥劑和芳烴萃取溶劑。二甘醇二硝酸酯與乙二醇二硝酸酯相似,也是一種重要的工業(yè)炸藥。高分子量聚乙二醇根據(jù)分子量的不同,從無色透明粘稠液體到蠟狀固體,也是一類有用的衍生物。用作潤滑劑、水分保持劑、溶劑以及橡膠和食品工業(yè)的中間體,亦用于配制化妝品以及紡織、造紙等領域的助劑。乙二醇的酯品種很多,廣泛用作溶劑。長鏈脂肪酸的乙二醇酯具有表面改進性能,可單獨使用或與其了表面活性劑共用,作為乳化劑、穩(wěn)定劑、分散劑、增濕劑、發(fā)泡劑和懸浮劑等。乙二醇與尿素反應生成環(huán)亞乙基脲,用于紡織工業(yè)。乙二醇二鈉與1,2-二溴乙烷反應,生成二氧六環(huán),這是一種特殊的溶劑。對乙二醇采用不同的氧化劑或反應條件。氧化后可得到乙醇醛、乙二醛、乙醇酸、草酸等。
乙二醇的制備在工業(yè)上采用氯乙醇法、環(huán)氧乙烷水合法和乙烯直接水合法,各種方法均有其特點,分述如下。
氯乙醇法
以氯乙醇為原料在堿性介質中水解而得,該反應在100℃下進行,先生成環(huán)氧乙烷,而后在1.01 MPa壓力下加壓水解生成乙二醇。
環(huán)氧乙烷水合法
環(huán)氧乙烷水合法有催化水合法和直接水合法,水合過程在常壓下進行也可在加壓下進行。常壓水合法一般采用少量無機酸為催化劑,在50~70℃進行反應。
加壓水合法環(huán)氧乙烷與水的摩爾比要較高,在1∶6以上,以減少生成醚的副反應,該反應的溫度在150℃,壓力147kPa.水合得到乙二醇。
目前有氣相催化水合法,以氧化銀為催化劑,氧化鋁為載體,在150~240℃反應,生成乙二醇。
乙烯直接水合法
乙烯在催化劑(如氧化銻TeO2,鈀催化劑)存在下在乙酸溶液中氧化生成單乙酸酯或二乙酸酯,進一步水解均得乙二醇。
以上幾種方法以環(huán)氧乙烷水合法較好,工藝簡單,適合于工業(yè)化。
乙二醇CAS: 107-21-1
乙二醇分子式: C2H6O2
乙二醇分子量: 62.07
乙二醇沸點: 196-198℃
乙二醇熔點: -13-198℃
中文名稱: 乙二醇;1,2-乙二醇;甘醇;1,2-亞乙基二醇;乙撐二醇
沸點198℃,140℃(12.93kPa),100℃(1.33kPa),70℃(0.4kPa),20℃(8.0Pa),相對密度1.1274(0/4℃),1.1204(10/4℃),1.1088(20/4℃),1.1065(30/4℃),折射率1.4318,密度(真空,20℃)1.11336g/ml。閃點116℃,粘度(20℃)21mPa·s,比熱容(20℃)2.35J/(g·℃)摩爾生成熱-452.3kJ/mol,溶解熱187.025J/g,蒸發(fā)熱799.14J/g,表面張力(20℃)48.4mN/m,蒸氣壓(20℃)7.999Pa,自燃點412.8℃。
乙二醇
主要能與無機或有機酸反應生成酯,一般先只有一個羥基發(fā)生反應,經(jīng)升高溫度、增加酸用量等,可使兩個羥基都形成酯。如與混有硫酸的硝酸反應,則形成二硝酸酯。酰氯或酸酐容易使兩個羥基形成酯。乙二醇在催化劑(二氧化錳、氧化鋁、氧化鋅或硫酸)作用下加熱,可發(fā)生分子內(nèi)或分子間失水。乙二醇能與堿金屬或堿土金屬作用形成醇鹽。通常將金屬溶于二醇中,只得一元醇鹽;如將此醇鹽(例如乙二醇一鈉)在氫氣流中加熱到180~200°C,可形成乙二醇二鈉和乙二醇。此外用乙二醇與2摩爾甲醇鈉一起加熱,可得乙二醇二鈉。乙二醇二鈉與鹵代烷反應,生成乙二醇單醚或雙醚。乙二醇二鈉與1,2-二溴乙烷反應,生成二氧六環(huán)。此外,乙二醇也容易被氧化,隨所用氧化劑或反應條件的不同,可生成各種產(chǎn)物,如乙醇醛HOCH2CHO、乙二醛OHCCHO、乙醇酸HOCH2COOH、草酸HOOCCOOH 及二氧化碳和水。乙二醇與其他二醇不同,經(jīng)高碘酸氧化可發(fā)生碳鏈斷裂。應用乙二醇常可代替甘油使用。在制革和制藥工業(yè)中,分別用作水合劑和溶劑。乙二醇的衍生物二硝酸酯是炸藥。乙二醇的單甲醚或單乙醚是很好的溶劑,如甲溶纖劑 HOCH2CH2OCH3可溶解纖維、樹脂、油漆和其他許多有機物。乙二醇的溶解能力很強,但它容易代謝氧化,生成有毒的草酸,因而不能廣泛用作溶劑。