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    山東宸邦羥丙基甲基纖維素的醚化反應原理


    纖維素的醚化反應都是先將纖維素與堿和溶劑化劑(水)相互作用先生成堿纖維素,然后再將堿纖維素與醚化劑反應而生成纖維素醚HPMC。制備羥丙基甲基纖維素所用的醚化劑,在工業化生產中都采用環氧丙烷(甲基氧丙環)和氯甲烷,在催化劑堿的存在下與纖維素反應。由于堿有充分溶脹纖維素的作用,能使醚化劑快速滲入纖維素內部,來加快醚化反應而得到反應均一的產品。

     

    維素上羥丙基還再會與環氧丙烷反應而發生鏈型聚合作用,從理論上來說,這連續接上羥丙基上的羥基,可以連續不斷地與環氧丙烷發生反應,但同時氯甲烷除與纖維素上羥基反應外,還可與接上去的羥丙基上的羥基反應。因而,反應是復雜的。其反應可簡單地用 1mol 纖維素基團與 1mol 氯甲烷和 1mol 環氧丙烷的反應式來表示如下:

     

     圖片1.png

     

     

    實際上如在過量環氧丙烷存在下,上述已醚化的纖維素有可能發生下列反應:

     

     圖片2.png

     

     

     圖片3.png

     

    同時如在過量的氯甲烷存在下,也能發生下列反應:

     

    在一定條件下,根據反應基團的活潑性和反應條件,如纖維素醚HPMC化劑的物質的量比例、環氧丙烷與氯甲烷的物質的量比,與反應溫度、壓力和時間等條件,最后在不同條件下,各有一個平衡。

     

    同時過量的氯甲烷與堿反應發生的副反應如下:

     

     圖片4.png

     

    當甲醇濃度在反應釜中較多時,生成副產物二甲醚。

     

     圖片5.png

     

    同時環氧丙烷與水在堿存在下反應,而生成 α-丙二醇:

     

     圖片6.png


    這些副反應不但消耗了醚化劑,且增加了后處理的麻煩。

     

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