Page 115 - 精细化工2019年第9期

第 9 期 王迎春，等: 钨基催化剂体系下甲醇开环环氧大豆油制备多元醇 ·1843·

从图 4 可以看出，反应时间的延长促进了亲核 2.6 环氧大豆油和大豆油多元醇的红外谱图
试剂向环氧化合物的进攻，开环转化率随着反应时 环氧大豆油和大豆多元醇的红外谱图见图 7。
–1
间的延长逐渐增加，到达一定时间后开环转化率稍 由图 7 可知，3488 cm 处为 O—H 的伸缩振动峰，
微变缓，而后又逐渐增加直到达到最大值 87.79%。 为缔合宽峰，表明开环成功并生成了醇；2936、
–1
因此，最佳反应时间是 8 h。 2859 cm 处分别为—CH 2 —、—CH 3 的 C—H 伸缩
–1
2.4 反应温度对环氧化合物开环转化率的影响 振动峰；1735 cm 处为 C==O（羰基）的吸收峰；
–1
在反应时间为 8 h，催化剂和助催化剂的用量分 1086、1163 cm 处为醇、醚的 C—O 伸缩振动峰。
别为总反应物质量的 3%、4%，醇油物质的量比为 以上证明成功合成了大豆油多元醇。
26∶1 的条件下，研究了反应温度对环氧化合物开
环转化率的影响，结果见图 5。从图 5 可以看出，
开环转化率随着反应温度的升高逐渐增加，在反应
温度为 70 ℃时开环转化率达到最大值（87.91%）。

图 7 环氧大豆油和大豆油多元醇的红外谱图
Fig. 7 FTIR of epoxidized soybean oil and soybean polyols

2.7 大豆油多元醇的核磁共振氢谱

图 8 是环氧大豆油多元醇的核磁共振氢谱。从
图 5 反应温度对开环转化率的影响 图中可以看出，在 δ2.3 处出现了羟基的质子峰，在
Fig. 5 Effect of reaction temperature on the ring-opening
conversion δ3.6 处出现了甲氧基的质子峰，在 δ2.5 处没有出现
环氧键上的质子峰，充分显示了化合物的分子结构
2.5 醇油物质的量比对环氧化合物开环转化率的 由原环氧大豆油生成了开环大豆油多元醇的结构。
影响 表征数据如下。 HNMR(400 MHz, CDCl 3 )，δ：7.28
1
在反应时间为 8 h、温度为 70 ℃、催化剂和助 (8H, s), 3.80~3.66 (6H, m), 3.25~3.06 (1H, m),
催化剂的用量分别为总反应物质量的 3%、4%条件 3.06~2.83 (2H, m), 2.33 (4H, t, J=7.5 Hz), 2.20 (4H,
s), 1.85~1.54 (13H, m), 1.85~1.05 (56H, m),
下，研究了醇油物质的量比对环氧化合物开环转
1.12~0.81 (7H, m), 1.11~0.74 (7H, m), 1.05~0.74 (7H,
化率的影响，结果见图 6。从图 6 可以看出，开环 m), 0.11~0 (9H, m)。
转化率随着醇油物质的量比的增大逐渐增加，在醇
油物质的量比为 28∶1 时开环转化率达到最大值
89.13%。

图 8 大豆油多元醇的核磁共振氢谱
1
Fig.8 HNMR of soybean polyols

2.8 环氧大豆油和大豆油多元醇的热重分析
图 6 醇油物质的量比对开环转化率的影响
Fig. 6 Effect of molar ratio of alcohol to oil on the 图 9 是环氧大豆油和多元醇的热重曲线。从图
ring-opening conversion 9 可以看出，环氧大豆油的分解温度为 305 ℃，大