1.一種聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:以環(huán)氧乙烷和乙二醇單端醚作為反應(yīng)物,乙二醇單端醚的堿金屬鹽類作為催化劑,采用高壓低溫陰離子聚合法合成聚乙二醇單端醚系列化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述的合成方法包括下述步驟:
步驟1為環(huán)氧乙烷的精制:將帶有可深入到冷阱底部的進(jìn)氣管和尾氣排放管的冷阱進(jìn)氣裝置裝在冷阱上,向冷阱中加入少量干燥劑,并將冷阱置于裝有干冰-乙醇浴的保溫容器中,靜置一段時間,待冷阱內(nèi)溫度降至10℃以下后,向其中緩緩?fù)ㄈ氕h(huán)氧乙烷粗品,待通入的環(huán)氧乙烷粗品達(dá)到預(yù)定體積時關(guān)閉減壓閥,并封閉進(jìn)氣管,得到環(huán)氧乙烷粗品;
另取一個帶有可深入到冷阱底部的進(jìn)氣管和尾氣排放管的冷阱進(jìn)氣裝置的冷阱,并將其置于裝有干冰-乙醇浴的保溫容器中,靜置一段時間,待冷阱內(nèi)溫度降至10℃以下后,將盛放環(huán)氧乙烷粗品的冷阱從干冰-乙醇浴中取出,并置于水浴中,將兩個冷阱用導(dǎo)氣管連通,控制水浴溫度20~50℃,低溫蒸餾2~6小時,得到精制環(huán)氧乙烷,將精制環(huán)氧乙烷以密閉容器盛裝,置于10℃以下環(huán)境中備用;
步驟2為催化劑的制備:在帶有冷凝裝置、尾氣排放裝置和攪拌裝置的反應(yīng)器中加入乙二醇單端醚,并向其中持續(xù)通入干燥的氮氣,而后向其中加入堿金屬,控制反應(yīng)溫度在60℃以下,在攪拌狀態(tài)下反應(yīng)1~2小時,反應(yīng)完畢后自然冷卻至室溫,得到溶解有乙二醇單端醚的堿金屬鹽的乙二醇單端醚溶液;
步驟3為聚乙二醇單端醚系列化合物的合成:將高壓反應(yīng)釜干燥并冷卻至0~10℃,向其中通入干燥的氮氣,而后按比例將精制環(huán)氧乙烷和溶解有乙二醇單端醚的堿金屬鹽的乙二醇單端醚加入到高壓反應(yīng)釜中,加入少量冠醚作為催化助劑,再次向高壓反應(yīng)釜中通入氮氣,而后封閉高壓反應(yīng)釜,控制反應(yīng)溫度40~90℃,攪拌速度為50~140r/min進(jìn)行連續(xù)反應(yīng),待高壓反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)降至1atm時加入水終止反應(yīng),待高壓反應(yīng)釜溫度降低至室溫出料,得到聚乙二醇單端醚系列化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟1中的干燥劑為氫化鈣、氯化鈣、硫酸銅、變色硅膠、分子篩中的一種或多種,用量為環(huán)氧乙烷粗品質(zhì)量的0.1~2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟1中向冷阱中通入環(huán)氧乙烷粗品的速度為10ml/min~150ml/min,所述的預(yù)定體積為冷阱容積的20%~80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟1中將盛裝精制環(huán)氧乙烷的冷阱置于裝有干冰-乙醇浴的保溫容器中降溫的時間為10~60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟2中乙二醇單端醚的封端基團(tuán)為烷氧基或苯烷氧基,優(yōu)選為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、苯甲氧基,所述的堿金屬為Li、Na、K。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟3中所加入的精制環(huán)氧乙烷與乙二醇單端醚的物質(zhì)的量之比為3:1~50:1,堿金屬的物質(zhì)的量為乙二醇單端醚的物質(zhì)的量的0.1%~2%,水為環(huán)氧乙烷用量的0.5%~3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟3中加入的冠醚為6冠醚或7冠醚,優(yōu)選為18-冠-6、二苯并18-冠6中的一種或兩種,用量為堿金屬質(zhì)量的1%~5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:所述步驟3中向高壓反應(yīng)釜中加入反應(yīng)物之前通氮氣的時間為0.5~2小時,加入反應(yīng)物之后通氮氣的時間為10~60分鐘,反應(yīng)物在高壓反應(yīng)釜中的反應(yīng)時間為18~120小時。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙二醇單端醚系列化合物的合成方法,其特征在于:反應(yīng)結(jié)束的后處理方法為:將聚乙二醇單端醚系列化合物粗品通過離子交換樹脂除去其中的離子,減壓蒸餾除去其中的水,得到聚乙二醇單端醚系列化合物產(chǎn)品;向除去離子之后的聚乙二醇單端醚的產(chǎn)品加入3~5ppm的氫醌單甲醚,分裝并保存在陰涼、干燥、避光處。