Page 146 - 《精细化工》2020年第11期

·2292· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

可以看出，涤纶织物负载催化剂后，单根纤维 表 5 不同苯酚衍生物的 Williamson 醚合成反应
表面可形成聚合物的薄膜，且纤维与纤维之间也被 Table 5 Williamson ether synthesis reaction with various
phenol derivatives
聚合物包裹，但并未完全覆盖。而负载对纱线之间
产物 转化率/%
的空隙无影响，因此，在催化反应时，催化织物仍具
有较大的比表面积。 93

2.5 改性织物使用性能研究
使用次数对催化织物活性的影响如图 9 所示。 96

由图 9 可以看出，催化织物使用 11 次后，反应的转
化率也保持在 94%以上。同样对回用后的催化织物
92
进行了 SEM 表征，见图 10。由图 10 可知，回用后
催化织物的表面并无明显变化。这表明了催化织物
具有较好的回用性能。改性剂中的交联单体在催化
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织物制备时，通过分子之间的交联，提高了织物与
聚合物的结合牢度、耐溶剂性能，使催化织物表现
出较高的牢度与稳定性。
93

94

2.7 相转移催化反应机理
催化织物催化反应时，PTC 反应机理如图 11
所示，体系中的油相吸附于催化织物的表面，随后
水相中的负离子也吸附于纤维的表面完成反应。故
在此 PTC 反应过程中，催化织物的吸附产生两种作
用：（1）通过对油相的吸附，为反应体系产生较多
的油水两相界面；（2）通过酚负离子的吸附，实现
图 9 使用次数对转化率的影响
Fig. 9 Effect of used time on the conversion rate 反应物酚负离子的转运。其中，k 1 为纤维表面离子
对与溴化苄反应速率常数，mol/(L·s)；K 1 为苯酚钠
离子在水相与纤维表面的分配平衡常数；K 2 为纤维
表面苯酚负离子与阳离子的反应平衡常数；K 3 为溴
化苄在有机相与纤维表面的分配平衡常数；K 4 为产
物在纤维表面与有机相的分配平衡常数。

图 10 第一次（a）和第 11 次（b）使用后催化织物的
SEM 图
Fig. 10 SEM images of polyester fabrics after the first catalysis
(a) and the eleventh catalysis (b)

2.6 催化织物在 Williamson 醚合成反应中的应用
为进一步分析催化织物的适用性，选取了另外
5 种苯酚衍生物，与对硝基溴化苄的 Williamson 醚
合成反应的转化率如表 5 所示，实验条件同 1.2.4 节。
由表 5 可知，反应 5 h 内的转化率均可到达 92%以
上。这进一步验证了催化织物在相转移催化反应中
的适用性。 图 11 液-固-液三相相转移反应机理示意图
Fig. 11 Schematic diagram of L-S-L PTC reaction mechanism