三乙基苄基氯化铵合成研究进展

李 敢，徐惠彬

(1.徐州工业职业技术学院化学工程技术学院，江苏徐州221140;2.江苏省化工新材料工程技术研究开发中心，江苏徐州221140)

三乙基苄基氯化铵，英文名Benzyltriethylammonium chloride，简称 TEBA，分子式C13H22ClN，相对分子质量228.78，白色结晶或粉末，易吸潮，熔点185℃，溶于水、乙醇、甲醇、异丙醇、DMF、丙酮和二氯甲烷，不溶于乙醚、苯等有机溶剂。TEBA是苄基季胺盐阳离子表面活性剂，是一种用途广泛的相转移催化剂，在科研和生产中有广泛的应用。其作为阳离子表面活性剂主要用作消毒剂、疏水剂、腐蚀抑制剂及去乳化剂等，作为相转移催化剂又被广泛用于有机合成及高分子聚合反应中，在农药、香料、照相材料和医药等领域都有应用。在有机合成方面，可用于C－烃化，O－烃化，N－烃化，S－烃化等烃化反应，－CN和－F亲核取代反应，卡宾反应，氧化反应，还原反应，Darzen缩合，Wittig－Hormar合成等反应，催化效果突出，倍受化学工作者青睐。

1 TEBA的合成路线

TEBA由氯苄、三乙胺为主要原料发生季胺化加成反应，其反应方程式如下:

2 TEBA的合成

合成常采用常压法生产，对设备无特殊要求。反应过程中产物是固体，会影响原料充分反应，故考虑加入溶剂。

吴明书等［1］采用DMF作溶剂，醋酸乙酯作催化剂，合成了TEBA。工艺条件为:氯化苄10 mL，三乙胺12.64 mL，DMF6.66 mL，醋酸乙酯2 mL，反应温度104℃左右，反应时间1 h，苯作沉淀剂。反应时间短，反应收率得到了提高。

翁元凯等［2］采用无水乙醇作溶剂，用气相色谱法跟踪氯苄浓度随时间的变化，合成了TEBA。工艺条件为:氯苄6.38 g(0.05 mol)，三乙胺5.08 g(0.05 mol)，无水乙醇37.2 mL，反应时间3.5 h，将反应液放置过夜，产率为79%。

刘亚华等［3］用石油醚(90～120℃)作溶剂，氯苄和三乙胺合成 TEBA。工艺条件为:氯苄63.3 g(0.5 mol)，三乙胺 55.6 g(0.55 mol)，石油醚250 mL，反应温度102～103℃，反应时间约2 h，在石油醚中结晶析出，溶剂石油醚重复使用，无废液排放，平均反应产率在80%以上。

刘书荣等［4］用二氯乙烷作溶剂，氯化苄和三乙胺合成TEBA。工艺条件为:n(氯化苄):n(三乙胺):n(二氯乙烷)=1∶1∶26，反应温度105～110℃，反应时间2 h，产率在90%以上，溶剂回收再利用。

戴海燕等［5］研究了在溶剂中氯苄和三乙胺合成TEBA的均相－沉淀法。工艺条件为:n(三乙胺):n(氯苄)=1.0∶1.1，反应时间4 h，产率高达99%。该工艺操作简单、成本低，并通过强化后处理等措施，采取以硝酸银标准溶液滴定分子中氯负离子为主的测定方法测定了TEBA的含量，得到了高纯度(99%)的TEBA。满足了市场需求，填补国内空白，产生了良好的经济效益。

李金等［6］分别用1，2－二氯乙烷、乙醇、正戊醇为溶剂，用电导率仪跟踪反应进程，对TEBA的合成反应动力学进行了初步的研究。工艺条件为:三乙胺0.175 mol，氯化苄0.175 mol，1，2－二氯乙烷80 mL，加热回流约1 h，再用1，2－二氯乙烷重结晶2次，晶体用红外线灯烘干。

杨建洲等［7］以三乙胺、氯化苄为反应物，异丙醇为溶剂，经过季铵化反应合成了相转移催化剂TEBA。最佳工艺条件为:三乙胺17.00 mL，氯化苄11.40 mL，异丙醇 30 mL，反应温度 82～84℃，反应时间8～10 h，收率达到80%以上。并考察了水、乙酸乙酯、无水乙醇、丙酮4种溶剂作为结晶溶剂对产品的影响，由于常温下产品TEBA在丙酮中的溶解度为0.003 g/mL(难溶)，而且加热后溶解度变化不大，因此，丙酮为最佳结晶溶剂。

于希军［8］以三乙胺、氯化苄为反应物，95%乙醇为溶剂，经季铵化反应合成TEBA。通过实验探索，确定最佳合成反应条件是:95%乙醇300 mL，氯化苄 64 g(0.5 mol)，三乙胺 50 g(0.5 mol)，合成收率达到92.42%以上，主含量达到了97%，接近试剂标准。

李玉红等［9］研究相转移催化剂 TEBA的合成，以三乙胺、氯化苄为反应物，异丙醇为溶剂，经季铵化反应合成TEBA，利用红外光谱图证实其结构。通过实验探索，确定最佳合成反应条件是:溶剂异丙醇30 mL，氯化苄11.5 mL(0.1 mol)，三乙胺14 mL(0.1 mol)，反应温度82～84℃，反应时间8～10 h，收率达到93.33%以上。

3 TEBA合成的影响因素

3.1 溶剂对产率的影响

TEBA的合成反应表观是二级反应，属于双分子亲核反应，反应经过一个活化过渡态，在一些溶液反应中，溶剂分子可能与反应物粒子存在着某些物理效应和溶剂化作用，而在另一些反应中，除存在这种物理效应和溶剂化作用之外，溶剂分子可能参与化学过程，还存在化学效应。极性溶剂容易与极性物质产生溶剂化作用，本反应体系中产物分子的极性要比反应物分子极性大得多，极性溶剂有利于此反应的进行［6］。

关于TEBA的合成多采用环己烷、石油醚、氯仿、1，2－二氯乙烷、正戊醇、丙酮、乙醇、苯、DMF等作溶剂。环己烷、石油醚、1，2－二氯乙烷等极性溶剂对提高反应收率有利。TEBA具有阳离子表面活性剂的特性，亲水亲油性又都适中，故在一般溶剂中很难结晶。一般而言，双分子亲核反应在非质子性溶剂中较为有利，1，2－二氯乙烷是非质子性溶剂，对原料氯化苄和三乙胺可溶，对产品TEBA是不溶的，用其作溶剂是适宜的。但同时还要考虑溶剂的沸点、毒性、溶解性、价格等因素，选择具有极性的非质子性溶剂用于这类反应。

3.2 原料配比对产率的影响

原料配比对反应产率及产品质量影响不大，但在反应时间较长时，低沸点原料易于损失。一般卤代烷与叔胺的物质的量比为1.0:1.0，为了增加产品收率，通常采用使一种原料过量的方法，原料氯苄过量比原料三乙胺过量更有利于提高收率，而且氯苄比三乙胺便宜，从降低成本上考虑，氯苄过量更经济、更实用。故常用配料比为n(氯化苄):n(三乙胺)=1.1∶1.0(mol/mol)。

3.3 溶剂套用对产率的影响

选用的1，2－二氯乙烷、异丙醇、乙醇等溶剂中，虽然TEBA于冷却状况下溶解性较小，能够沉淀出来，但仍有一定的溶解度，大大影响了产品的收率。为了使滞留于反应液溶剂的这部分产品得到充分回收，应采取溶剂母液回用的有效措施，不足时及时补加，溶剂套用后可将产率大大提高。但循环次数太多或久置，颜色会变深，进而影响产品质量，因此，需重新蒸馏或经活性炭脱色后使用。

3.4 后处理对产品纯度的影响

TEBA产品吸湿性强，若将其暴露在空气中，则数分钟后吸水而呈粘稠状，因此，为了获得高纯度产品，需将粗产品经过进一步洗涤、重结晶、干燥、防潮保护下冷却及迅速包装密封等一系列有效的后处理措施，以保证产品的高纯度和低水份组成。

4 结语

TEBA是以氯苄、三乙胺为主要原料在溶剂发生季胺化加成反应而得，常采用常压法生产，对设备无特殊要求。为了提高产率，需要选择具有极性的非质子性溶剂，但同时还要考虑溶剂的沸点、毒性、溶解性、价格等因素，及溶剂对原料氯苄和三乙胺、产品TEBA的溶解性。采用原料氯苄比三乙胺稍过量的配比，更经济。为了降低成本需要溶剂套用，多次套用后进行蒸馏或活性炭处理后使用。对产品采取一系列的后处理措施，以提高产品质量。

［1］吴明书，彭存尧.三乙基苄基氯化铵的合成［J］.河北化工，1992(12):6－7.

［2］翁元凯，黄山，曹良峰.三乙基苄基氯化铵合成反应动力学［J］.江苏化工，1993，21(2):17－18，36，56.

［3］刘亚华，王洪钟，唐澄汉.苄基三乙基氯化铵的合成［J］.化工时刊，1994(9):26.

［4］刘书荣.苄基三乙基氯化铵合成方法的改进［J］.河北化工，1992(3):17－18.

［5］戴海燕，徐才茂.高收率、高纯度苄基三乙基氯化铵合成工艺研究［J］.山东化工，1995(1):19－21.

［6］李金，刘京萍，姜巍，等.三乙基苄基氯化铵合成反应动力学研究［J］.北京联合大学学报，1998，12(2):61－64.

［7］杨建洲，刘亚妮，孙丽芳，等.相转移催化剂三乙基苄基氯化铵的合成与应用［J］.日用化学品科学，2009，32(2):40－42.

［8］于希军.相转移催化剂四丁基溴化铵和苄基三乙基氯化铵的合成［J］.苏盐科技，2006(2):1－3.

［9］李玉红，孟小华.相转移催化剂TEBAC的合成与应用研究［J］.宝鸡文理学院学报:自然科学版，2009，29(3):40－42.