Page 228 - 《精细化工》2020年第1期

·214· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

醛的理论摩尔比为 1∶4.5，甲醛投料量如果过少，
则反应进行不够充分，过多则浪费原料，甚至发生
副反应。光稳定剂 360 与甲醛投料摩尔比对甲基化
率的影响见表 2。

表 2 投料摩尔比对甲基化率的影响
Table 2 Influences of molar ratio of reactants on the
methylation rate
n(360)∶n(甲醛)

1∶4.5 1∶4.6 1∶4.7
甲基化率/% 90.2 97.5 97.7
注：反应温度 85 ℃，反应时间 6 h。

由表 2 可以看出，适当提高甲醛的用量可以提

图 1 用甲醛进行胺甲基化的反应机理 高甲基化率，可以认为适宜摩尔比为 n(360)∶n(甲
Fig. 1 Reaction mechanism of amine methylation with 醛)=1∶4.6。
formaldehyde 2.2.3 反应时间的影响

实验中可以观察到有气泡产生，在一定程度上 反应时间过短，反应不够完全；反应时间过长
则会造成资源浪费，成本增加。反应时间对甲基化
支持了上述反应机理，同时也说明用甲醛进行胺甲
率的影响见表 3。由表 3 可以看出，随着时间的延
基化的另一个反应（见下式）是值得怀疑的。
长，甲基化率逐步提高，反应 6 h 后甲基化率的提
高已不明显，故确定适宜的反应时间为 6 h。

表 3 反应时间对甲基化率的影响
Table 3 Influences of methylation time on the methylation
rate
2.2 合成工艺研究
反应时间/h
2.2.1 溶剂种类的影响
2 4 6 8
有机反应多半在溶剂中进行，合适的溶剂不仅
甲基化率/% 64.3 91.9 97.7 97.8
能对原料和产物有适当的溶解作用，还可在一定程
注：投料比 n(360)∶n(甲醛)=1∶4.6，反应温度 85 ℃。
度上促进反应的进行，选择合适的溶剂对反应至关

重要。本文首先考察了溶剂种类对甲基化率的影响， 2.2.4 反应温度的影响
结果见表 1。由表 1 可知，在二氯甲烷中进行的甲 升高温度一般会加快反应速率，缩短反应时间。
基化反应甲基化率较低，主要是因为二氯甲烷的沸 而过高的反应温度又可能导致副反应发生。本文在
点较低，无法提高反应温度；用二甲苯和甲苯时甲 其他条件不变的情况下考察了反应温度对甲基化率
基化率较高，但二甲苯沸点较高，蒸发溶剂时的温 的影响，结果见表 4。
度较高，致使产品颜色略深，故选甲苯作溶剂较为
适宜。 表 4 反应温度对甲基化率的影响
Table 4 Influences of reaction temperature on the methylation
表 1 溶剂种类对甲基化率的影响 rate
Table 1 Influences of solvent types on the methylation rate 反应温度/℃
70 80 85 90
溶剂
甲基化率/% 85.3 92.5 97.7 97.8
甲基叔丁基醚 甲苯 二甲苯 二氯甲烷
甲基化率/% 67.1 97.5 97.0 21.6 注：投料比 n(360)∶n(甲醛)=1∶4.6，反应时间 6 h。

注：投料比 n(360)∶n(甲醛)=1∶4.6，反应温度 85 ℃，反应时
间 6 h，二氯甲烷中的反应温度是 42 ℃。 由表 4 可知，随着温度的升高，甲基化率逐步
提高，但当温度升至 90 ℃时，甲基化率未有明显
2.2.2 摩尔比的影响 提高，产品颜色开始变深。因此，确定适宜的反应
按反应式，光稳定剂 360 的一个重复单元与甲 温度为 85 ℃。