背景技術(shù)

甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯是一種重要的雙組份丙烯酸酯膠粘劑和熱固性丙烯酸樹脂，以及溶液聚合或者懸浮聚合的單體和共聚單體。主要用于海洋涂料、生物材料和造紙工業(yè)?，F(xiàn)有技術(shù)甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯的制備方法主要有酯化法、酰氯法和酯交換法。TQ325.706介紹了合成甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯的方法,文中通過合成甲基丙烯酰氯,以酰氯法合成甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯。沒有提及具體的催化劑且第二步還需要進行避光。

TQ225.241介紹了一種以沉淀-浸漬法制備固體超強酸SO₄^2-/TiO₂為催化劑,合成甲基丙烯酸甲氧基乙酯的方法。該方法采用酯化法工藝路線,催化劑循環(huán)使用2次后活性下降明顯。

CN101475475公開了一種通過酯化法工藝路線制備丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯的方法,是以丙烯酸或甲基丙烯酸和乙二醇單烷基醚為原料,以SO₄^2-/TiO₂固體超強酸為催化劑、吩噻嗪或吩噻嗪-對苯二酚-銅粉為阻聚劑、甲苯為帶水劑,直接酯化合成丙烯酸烷氧基乙酯或甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯,該方法催化劑與產(chǎn)物分離容易,對設(shè)備腐蝕性小。

本文采用的酯交換反應(yīng)制備甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯，不僅操作簡單、污染少,其使用的復(fù)合催化劑既具有用量少、催化效率高、反應(yīng)時間短的特點,又具有反應(yīng)條件溫和、后處理簡便、無腐蝕性,可重復(fù)利用等優(yōu)點,是一種較好的制備甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯的綠色節(jié)能催化劑。

制備方法

在反應(yīng)釜1中加入1390kg甲基丙烯酸甲酯和500kg乙氧基乙醇，加入18.9kg催化劑(由氰酸鈉和碳酸鉀按1:4的重量比混合而成),加入1.89g2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶-1-氧氮氧自由基作為阻聚劑。

開啟攪拌,加熱升溫,反應(yīng)釜1內(nèi)溫度升至90 ~100℃時,塔頂開始出料,全回流，待塔頂溫度穩(wěn)定在62~64℃時開啟塔頂回流比系統(tǒng),回流比為6:1~6:2,通過調(diào)節(jié)回流比使塔頂溫度穩(wěn)定在63~70℃,待釜溫升至115~125℃之間，且塔頂溫度有明顯上升時，停止加熱,降溫,取樣分析。釜內(nèi)產(chǎn)物總計1538kg,組成(通過氣相色譜法測定):甲醇0.04%，乙氧基乙醇0.1%，甲基丙烯酸甲酯38.57%，甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯59.08%。

把反應(yīng)液移到分離釜4,開始減壓分離,在10~15kPa條件下,脫除過量的甲基丙烯酸甲酯，然后在1~2000Pa條件下脫除催化劑、阻聚劑和重組份,在產(chǎn)品接受罐8得到純度大于99.8%的甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯產(chǎn)品[1]。

反應(yīng)實例

以4CzIPN為光催化劑，2mL DME中加入0.008mmol 4CzIPN光催化劑、0.2MN(n?Bu)4NO3和0.5mmol苯甲酰甲酸。將空氣置換成N2氣氛，然后加入0.2mmol甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯。室溫下，在440nm LED下照射24小時。反應(yīng)結(jié)束后，色譜柱分離。核磁氫譜、碳譜以及質(zhì)譜鑒定產(chǎn)物為2?苯甲酰基?2?甲基?4?氧代?4?苯基丁酸?2?乙氧基乙酯，產(chǎn)率為41％[2]。

參考文獻

[1]撫順安信化學(xué)有限公司. 甲基丙烯酸乙氧基乙酯的制備方法:CN201310700270.9[P]. 2014-04-30. 

[2]中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所. 一種烯烴1,2-雙羰基化構(gòu)筑1,4-二酮類化合物的方法:CN202110825689.1[P]. 2023-02-03.