三氯化鐵催化山梨糖醇醚化反應的研究

郝會娟 ，葉 輝 ，馬 平

(1.礦冶科技集團有限公司，北京 100160；2.北京北礦億博科技有限責任公司，北京 100160)

山梨糖醇是一種不揮發多元糖醇，分子式C6H14O6，其原料來源廣，用途廣，常用于醫藥、食品、日化、塑料及聚合物等諸多領域[1-2]，其中1,4-失水山梨糖醇是制備失水山梨糖醇油酸酯（Span 80）和Tween系列非離子表面活性劑的重要原料[3-6]。

醚化過程中，第一步，山梨糖醇會失去1分子水生成1,4-失水山梨醇。1,4-失水山梨醇是最常見和最主要的一次脫水產物，也有可能少量生成1,5-失水山梨醇。第二步，1,4-失水山梨醇進一步脫水生成1,4,3,6-失水山梨醇(異山梨糖醇)[7-8]。山梨糖醇醚化失水過程的反應方程式如圖1所示。山梨糖醇的理論羥值為1849.45 mgKOH·g-1，1,4-失水山梨醇的理論羥值為1368.3 mgKOH·g-1，異山梨糖醇的理論羥值為768.5 mgKOH·g-1，而優質Span 80是油酸與1,4-失水山梨醇的酯化產物，需要合適的催化劑及反應條件，將失水山梨糖醇的羥值控制在1300~1400 mgKOH·g-1之間。

圖1 山梨糖醇醚化反應方程式

國內外對山梨糖醇的失水過程進行了較多的研究。葉輝等[9]以磷酸為催化劑，通過測定羥值，得到了最佳的磷酸用量、反應溫度及反應時間等條件，缺點是酸性較強，對現場反應釜有一定的腐蝕性。梁長海等[10]提出了一種以甲酸催化高濃度山梨糖醇脫水制備1,4-失水山梨醇的方法。該方法的反應條件溫和，原料損失少。除此之外，KH2PO4、NaOH、甲基磺酸、氯化鋅等也被用作山梨糖醇醚化反應的催化劑[11-12]，但是將三氯化鐵作為醚化反應催化劑的研究報道較少。

三氯化鐵（FeCl3）是一種簡單易得、價格便宜、催化效果良好的路易斯酸，對設備的腐蝕和污染小[13-14]。……