醚类物质在工业、日用化工及药物生产中扮演着重要角色，而甲丁醚是其中一种常用的醚类物质。目前已有一些关于生物质燃料制备的工艺，但这些工艺存在周期长、工艺复杂、反应条件苛刻、反应时间长以及产物分离困难等问题。此外，现有的电催化合成烯烃/醚二元产物的方法也存在选择性低、反应效率低等问题。因此，我们迫切需要一种高效、高选择性的醚类燃料制备方法。

制备方法

我们提出了一种采用双塔蒸馏流程的制备方法。首先，将常规甲丁醚产品作为进料进入蒸馏塔首塔中，经过再沸器A加热，通过调控温度和回流比等参数，从塔顶获得硫含量为2-3ppm的高纯度MTBE产品。然后，将首塔塔底物料作为进料进入蒸馏塔二塔中，经过再沸器B加热，从塔顶获得硫含量为3-5ppm的甲丁醚产品。二塔塔底物料可以回收利用，不会产生环境问题。通过这种双塔蒸馏流程，我们可以获得纯度达99.5％以上、硫含量低于3ppm的合格甲丁醚产品，甲丁醚收率可达95-99.5％，剩余产物可以完全回收，实现了技术先进，无废物产生。

• 进料（MTBE）2，蒸馏塔首塔3，再沸器A
• 4，冷凝器A5，回流罐6，首塔MTBE

7，首塔塔底二塔进料8，蒸馏塔二塔9，再沸器B

10，冷凝器B11，回流罐B12，二塔MTBE

主要参考资料

[1] CN201210559717.0一种脱除甲基叔丁基醚中高沸点硫化物的方法

图一 亚历山大．威廉．威廉逊（来源：参考资料 1）

亚历山大．威廉．威廉逊 (Alexander William Williamson, 1824-1904)（图一），出生于伦敦。

1844 年开始在吉森大学 Justus von Liebig 的实验室工作。陆续在 1846 -1847 年间又发表了包含漂白盐 (bleaching salts)、臭氧，以及普鲁士蓝 (Prussian blue) 等研究的期刊，其在化学史上有一重要的贡献是威廉逊醚类的合成。²

当时，因为已经有科学家发现硫酸和醇类反应会产生新的重排。威廉逊便设计了实验，想藉由取代的方式製造出不同的醇类，再藉由不同的醇类合成醚类；在製造醇类的过程中，意外的发现了醚类可以透过乙醇盐 (ethoxide) 和碘乙烷 (ethyl?iodide) 製备。（图二）

图二 醚类合成的方法（来源：参考资料 3）

醚类的合成中，可以用醇类化合物或是酚类化合物作为起始物，加入强硷反应得到烷氧化物 (alkoxide)，接着与卤烷化合物进行亲核性反应得到醚类化合物（图三）。

图三 醚类合成的方法（来源：参考资料 3）

此反应需加入强硷使得醇类变成醇盐 (alcoholate)，醇盐上的氧电子云密度较高，具有较好的亲核性，如果没有加入硷会使得反应进行的很慢甚至无法反应。（图四）

图四 有无加入硷的反应速度差异---式 (2) 为先加入硷后的反应式，其反应速度较快（来源：参考资料 3）

在威廉逊反应中，若如果选用的卤烷类为三级卤烷，因三级卤烷的立体障碍过大无法进行取代反应，因此只会得到消去反应的产物 (elimination reaction)。（图五）

图五 威廉逊反应中，反应性较差的取代基（来源：参考资料4）

威廉逊反应最常见的方式就是如同图六所示：将醇盐类加入至烷基卤化物，利用其共轭酸做为溶剂进行反应；此反应如图七亦可从醇类开始，加入强硷后、生成醇盐，再加入烷基卤化物。

图六 以醇盐为起始物的威廉森反应（来源：参考资料 4）

图七 以醇为起始物，加入强硷进行威廉森合成（来源：参考资料4）

但，如果要对醇类进行去质子化，从酸硷的角度来看，醇类的

图八 以胺化钠为硷的威廉森合成（来源：参考资料 4）

图九 以氢化钠为硷的威廉森合成（来源：参考资料 4）

而若我们将强硷物质改成氢化钠 (sodium hydride)，其

图十 溶剂也可参与威廉森合成（来源：参考资料 4）

图十一 溶剂所使用的醇类必须为硷的共轭酸，以免而产生副产物（来源：参考资料 4）

以图十一举例说明，威廉逊反应的溶剂必需为反应式中硷性物质之共轭酸 (conjugated acid)。假设以丙醇作为溶剂，以乙醇钠为此反应之硷性物质，会有另一副反应的产生：乙醇钠会和丙醇反应，产生丙醇钠，此时氧带负电荷、钠带正电荷；而氧带负电荷具有很好的亲核性，它也有可能与卤烷进行反应，形成乙丙醚 (ethyl propyl ether) 这个非预期反应的副产物。

参考文献

1. Alexander William Williamson, http://www.goodreads.com/author/show/8131069.Alexander_William_Williamson
2. Wisniak, J. (2009). Alexander William Williamson. Educación química, 20(3), 360-368
3. Kurti, L., & Czakó, B. (2005).Strategic applications of named reactions in organic synthesis. Elsevier.
4. The Williamson Ether Synthesis -- Master Organic Chemistry. http://www.masterorganicchemistry.com/2014/10/24/the-williamson-ether-synthesis/
5. Alkoxide -- Wikipedia. http://en.wikipedia.org/wiki/Alkoxide

乙二醇醚类物质是广泛使用的有机溶剂，具有高沸点、稳定性和极性。除了在化学物质合成中使用，乙二醇醚类物质还广泛应用于化妆品、药品、油墨涂料等产品中。四乙二醇二甲醚作为一种乙二醇醚类溶剂，虽然在现有法规中不受管控，但仍具有一定的毒性和致突变性。然而，目前尚无一种可靠的四乙二醇二甲醚的分析方法。因此，寻找合适的检测方法以及检测流程和条件，能够准确检测并准确定量四乙二醇二甲醚，满足法规要求，为相关产品出口企业提供保障。

乙二醇醚类物质的用途

乙二醇醚类物质主要是一种质子惰性的溶剂，与水互溶。它被广泛应用于各个领域，作为惰性反应溶剂、助溶剂、有机金属反应中的组分等。它还可用作气体吸收剂，用于纯化合成气、天然气、乙炔等气体。然而，乙二醇醚类物质不宜长期暴露于空气中，以免形成过氧化物。

乙二醇醚类物质的生产方法

乙二醇醚类物质主要采用二乙醇单甲醚与氯化亚砜合成法。具体步骤包括将二乙醇单甲醚用氯化亚砜氯化，制成醇钠，然后进行缩合反应，最后通过滤和真空蒸馏得到目标产物。

图1 乙二醇醚类物质合成反应式

乙二醇醚类物质的毒理学数据

乙二醇醚类物质的急性毒性包括口腔LD50为3850mg/kg（大鼠）、刺激皮肤为mild unknown mg（兔子）、刺激眼睛为mild 500 mg（兔子）。此外，通过皮肤接触可能造成敏化作用。

乙二醇醚类物质的操作处置与储存

安全操作的注意事项

在使用乙二醇醚类物质之前，需要获得专门的指导。避免吸入蒸气或雾滴，使用个人防护装备。保证充分通风，将人员疏散到安全区域。如能确保安全，可采取措施防止进一步泄漏或溢出。不要让产品进入下水道，应使用惰性吸附材料吸收并作为危险废物处理，放入合适的封闭容器中待处理。

安全储存的条件

乙二醇醚类物质应贮存在阴凉处，避免与不兼容物质接触。保持容器密闭，储存在干燥通风处。打开的容器必须仔细重新封口并保持竖放位置，以防止泄漏。乙二醇醚类物质对空气敏感，长期储存可能产生爆炸性过氧化物。

乙二醇醚类物质的含量测定

乙二醇醚类物质的含量测定可以采用以下方法：称取待测热塑性塑料样品，将样品碎片置于试管中，加入适量溶剂进行混合和超声波萃取，然后进行过滤获得待测溶液，最后使用气相色谱质谱联用仪进行检测。具体的色谱条件和质谱条件可以根据实际情况进行调整。通过该方法可以检测出乙二醇醚类物质的含量。

参考文献

[1] CN 114414708 A