硫酸二乙酯的合成

lt 署 ， c 1 9 9 7年 第 l 湖 北化 I 2 9 一 硫酸二乙酯的合成 2 口 华 中 理 工 大 学 汉口 分 校 武 汉 3 0 o 刀 摘要对 乙醇法合成硫酸二 乙醋的 工艺条件进行 了考查 找出 了t t 4 - t的工 艺条件 。 关键调 t t - 7 ti ll ! 皇 每 争 、 1 前言 硫酸二乙酯是一种极其重要的乙基化试 剂 ，被广泛地应用于染料、医药、农药及其 它精细化工 、 有机化工领域 。目前 ， 合成硫 酸二乙酯的路线主要有以下几种： 1 1 乙烯与浓硫酸合成法 2 c l H +H2 s o( 浓)一 ( C i H5 ) s 。 该法是将 乙烯通入 9 5 的浓硫酸中， 于 6 O 左右反应 ，得到含有硫酸二乙酯、硫酸 己磅 、H： s 和水的混合物 ，将此混合物与无 水硫酸钠一起加热 ，经减压蒸馏 ，可得纯度 为 9 9 的硫酸二乙瞎 ， 收率可达 8 5 。 此法 对拥有乙烯产品的厂家十分适用，具有经济 效益高、收率高的优点 。 1 2 乙醚与氯磺酸合成法0 Cl H 5 OCj H5 + C I S O3 H 一 ( Cl H5 ) 2 S O +HC l 此法副产物少 ， 收率高， 但原料成本高 ， 反应中有 HC I 气体产生 ， 需有其它的配套装 置 ，经济效益较差。 1 3 乙醇与浓硫酸合成法0 2 C： H OH+H： S O 一 ( C： 地 ) S 0 + 2 H： o 此法原料来源广 ， 价格低 ， 且设备简单 ， 是中小型厂家较适用的一种方法。但此法存 在副反应多，收率较低的缺点。 本文对乙醇与浓硫酸合成硫酸二乙酯的 方法 ( 即乙醇法)进行了研究，考查了主要 因素对收率的影响， 找出了较好的工艺条件， 提高了硫酸二乙酯的收率。 2 实验 乙醇法合成硫酸二乙酯分两步进行 。首 先是制备硫酸氧乙酯；第二步是用硫酸氢乙 酯合成硫酸二乙酯。 2 I 硫酸氢乙酯的制备 在配有搅拌器、回流冷凝器、温度计和 滴液漏斗的 5 0 0ml 四口烧瓶中， 加入一定量 的乙醇 以水浴控制反应温度。搅拌下滴加 一 定量的浓硫酸 ，注意控制滴加速度 ，以反 应温度不变为宜 。 再继续搅拌 1 5 rai n后 ， 冷 却反应液。冷却后加入一定量的脱水剂，加 速搅拌，温度恒定后进行抽滤 ，滤饼经处理 后可循环使用 ，滹液即为硫酸氢乙酯和未反 应的乙醇、硫酸的混合物 。 2 2 硫酸二 乙酯的制备 将含有硫酸氢乙酯的滤液置于一蒸馏装 置 中，加热进行蒸馏 ，收集馏出液 。当馏出 液温度大于 9 5 时 ， 停止蒸馏。用冰水冷却 馏 出液，静置 分层。分 出有机层 ，用 无水 Mg ： S O 干燥过滤。将滤液置于减压蒸馏装 置中， 进行减压蒸馏 ， 收集 8 ( 3 8 2 的馏分， 得到 产 品。 实验所用原料均为化学纯 3 结果与讨论 在制备硫酸二乙酯过程中，硫酸氢乙酯 的制备对最终产品的收率影响极大 ，故对此 过程的几个主要影响因素进行了考查 。 3 1 反应温度的影响 维普资讯 3 0 湖北 化I 1 9 9 7年 第 1期 保持一定的醇酸 比， 改变温度连行反应， 得到如下结果 ( 表 1 ) 。 表 1 反应温度对收率 的影响 反应温 度 ) 8 1 o 1 2 1 4 1 6 1 8 1 9 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 产品收率 )2 8靳 5 2 6 1拈 6 4 6 5 6 3 5 5 4 l 3 0 由表 1可见，反应温度小于 1 9 时 ，硫 酸二乙酯的收率随温度的升高而增大，当反 应温度大于 1 9 时， 硫酸二乙酯的收率随温 度 的升高而减少 。这主要是 因为乙醇与浓硫 酸之间还存在其它的反应，如生成乙醚、乙 烯 、 乙基硫酸等副反应口 ， 反应温度升高 ， 利 于这些副产物的生成， 从而引起收率的降低。 温度过低时 ，反应速度极低 ，也不利于硫酸 二 乙酯的合成 ， 一般控制在 1 9 左右反应为 宜 。 3 2 醇 酸投料比的影响 在一定的反应温度下 ， 改变醇 酸比， 观 察 硫酸二 乙酯 收率的变 化，得 出如下结 果 ( 表 2 ) 。 衰 2 醇 醛比值对收 率的影响 从表 2可以看出 ， 随醇 酸比的增大 ， 硫 酸二乙酯的收率逐渐增大 ； 醇 酸比大于 3 0 之后，其 比值对收率的影响甚小。这主要是 存在以下几个反应造成的 】 。 ( 1 ) 2 CH3 CH2 OS O3 H 二( CHI C H： o) 2 S O 一 H ： S 0 4 ( 硫酸氢 乙酯转化硫 酸二乙醇反应 ) ( 2 )CH3 CH2 OH+H2 S O C H3 CH2 OS O3 H+H2 O ( 过 量 的 乙醇 与 前 一 反 应 中副 产 的 H： S O 反 应 ，生成硫酸氧 乙醋 ) ( 3 ) C H ，C H O H + C H C H O SO。 H 垒 = ( CH H O ) ： S o。 + H： O ( 过 量乙醇直接与硫酸 氢乙酯反应 ， 生成硫酸二 乙醇 ) 可见 ， 醇 酸 比提高 ， 对增加产品收率有 利 ， 考虑操作费用等 因素 ，取醇 酸比 ( 摩尔 比)为 3 0较适宜。 3 3 脱水荆用量的影响 改变脱水剂用量 ，观察收率的变化 ，发 现随着脱水剂投入量的增大 ，产品收率呈上 升趋势。 4 结论 4 1 影响 乙醇法合成硫酸二 乙酯收率 的主 要 因素是反应温度 ，当控制反应温度为 1 9 时，可得较高收率。 4 2 投料中乙醇与浓硫酸的比倒 ， 也是影响 收率的一个因素。 控制醇 酸摩尔 比为 3 0较 适宜。 4 3 脱水剂用量对收率也有影响 ， 产品收率 随脱水剂用量增大而提高 。 4 4 用 乙醇法合成硫酸二乙酯，原料易 得， 设备简单 ，易进行控制 。 参考文献 1 章思裁 - 精细有机化学品拄术手册北京 辩学 出版 杜 1 9 9 1 2 昊惠广等 化学试剂 1 9 9 1 ，1 3( 3 )