概述
1,2-乙二醇單乙酸酯(Ethylene glycol monoacetate，簡稱EGMA)，又稱2-羥基乙基乙酸酯，結構式為C4H8O3。1,2-乙二醇單乙酸酯是一種無色、微帶水果香味的液體，能溶于水、醇、醚等多種溶劑，也能作為溶劑，溶解硝酸纖維素、乙酸纖維素、聚苯乙烯和聚乙酸乙烯酯等。1,2-乙二醇單乙酸酯還是鑄造工藝中鑄模的粘結劑和油漆的去除劑。它作為一種含氧燃料的添加劑，憑借其具有較高的氧含量，能夠提高發(fā)動機的熱效率并降低氮氧化合物的排放。因此，使用1,2-乙二醇單乙酸酯能夠減少尾氣排放，從而達到了保護環(huán)境的目的。1,2-乙二醇單乙酸酯有多條合成路線，常見的合成方法有乙烯氧化法、環(huán)氧丙烷合成法、酯化合成法和直接酯化法等。
制備方法[1]
1、乙烯氧化法
Mark等以Pd(OAC)2代替濃硫酸催化劑，對乙烯在含有硝酸鋰的乙酸溶液進行了探索性研究，證明了會有1,2-乙二醇單乙酸酯的生成，合成路線見下圖。隨后Kuznetsova對該反應的機理進行了深入研究，發(fā)現了在1,2-乙二醇單乙酸酯的生成過程中的羰基來源于硝酸鋰，其它的氧原子由乙酸提供。而陸廣中等人是在含有PdCl2-CuCl2-Cu(OAc)2的乙酸溶液體系下，催化乙烯合成1,2-乙二醇單乙酸酯，雖然乙烯作為反應物的轉化率較高，但需要在有O2的環(huán)境下才能進行反應。該反應不僅需要考慮反應氣體中氧含量是否在爆炸范圍內，還需保證反應體系中不能生成CuCl2沉淀。綜上，乙烯氧化法的危險性較高，不利于工業(yè)生產。
2、氯乙醇酯交換法
氯乙醇酯交換法中有兩條常見的合成路線。其一，通過醋酸鉀和2-氯乙醇的催化合成，將醋酸根基團直接取代了2-氯乙醇上的氯原子，即可合成1,2-乙二醇單乙酸酯，合成路線見下圖。其二，通過環(huán)氧乙烷與乙酸生成EG和EGDA，進而酯交換法合成了1,2-乙二醇單乙酸酯。雖然第二條反應路線中混合物組成較為簡單，但是環(huán)氧乙烷的危險性極大。此外，該反應體系需要在較高的反應溫度和反應壓力下進行，安全性較差，不符合化工安全生產的標準。
3、乙二醇酯化法
乙二醇酯化法是EG上的羥基和乙酸上的羧酸基團之間脫去水分子，從而生成1,2-乙二醇單乙酸酯，如圖所示。傳統的工藝路線是利用濃HSO4催化合成1,2-乙二醇單乙酸酯，但是存在腐蝕設備、酸中和處理和難以分離液體酸催化劑的問題。周紅等人制備了FeY固體酸催化劑，催化合成乙二醇乙酸酯，乙酸酯的收率能達到84.6%。利用固體酸催化劑催化EG和乙酸直接酯化合成1,2-乙二醇單乙酸酯，有著原料易得、合成工藝不苛刻的優(yōu)勢，所以具有更高的應用價值。
參考文獻
[1]田澤楠. 固體酸催化乙二醇和乙酸酯化制備乙二醇單乙酸酯[D]. 河北:河北工業(yè)大學,2023.