酯与环氧乙烷直接反应生成酯醚的研究进展

乙二醇丁醚醋酸酯属于酯醚类物质，是一种非离子表面活性剂。通常条件下，它是一种无色、透明的液体，能够与水、醇、醚、酮等无机、有机溶剂相溶。其应用非常广泛，可以作为乳胶漆的助聚结剂，应用在乳液涂料和多彩涂料中；可以用作金属、家具喷漆的溶剂；也可以用作金属、玻璃表面清洗剂的配方使用。由于其本身无毒，溶解性能和醇醚相似，所以被认为是乙二醇丁醚的理想替代品。目前市场上得到的产品主要是两步法生产的，如图1所示：

（图1）

化学与生命科学学院张金昌副教授以醋酸丁酯为原料，在自制催化剂作用下直接和环氧乙烷反应得到目标产物，使原来的两步法合成减化为一步法，提高了反应的原子经济性，缩短了反应流程，最大程度地满足了环保要求，如图2所示：

（图2）

自制的催化剂是一类含有MgO/Al2O3的复合金属氧化物，具有酸、碱双功能中心。在150℃，0.4MPa，WHSV=3.4h-1,醋酸丁酯和环氧乙烷的摩尔比=5：1的条件下，通过固定床反应器上进行评价，反应72h，醋酸丁酯（BAC）的转化率超过10%，目标产物乙二醇丁醚醋酸酯（1-EBA）和二乙二醇丁醚醋酸酯（2-EBA）的选择性超过40%，如图3所示。

（图3）

相关成果发表在化工领域三大顶级期刊之一的Industrial & Engineering Chemistry Research （Ind. Eng. Chem. Res.）58 (2019) 16320-16325上，doi.org/10.1021/acs.iecr.9b01892。上述研究工作得到辽宁省自然科学基金面上项目的资助（原优秀人才培育计划）（20180550962）和鞍山师范学院博士科研启动基金（2018b02）的资助。