甲基丙烯酸烯丙酯的制備方法技術(shù)

一種甲基丙烯酸烯丙酯的制備方法是，以甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇為原料，在催化劑和阻聚劑存在的條件下，采用反應(yīng)精餾酯交換工藝進(jìn)行反應(yīng)，得到含甲基丙烯酸烯丙酯的反應(yīng)產(chǎn)物；然后將反應(yīng)產(chǎn)物在減壓條件下蒸餾，脫除過量的甲基丙烯酸甲酯后，再脫除催化劑和阻聚劑，得到甲基丙烯酸烯丙酯產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)采用新型可循環(huán)使用催化體系，降低了催化劑的成本；選用復(fù)配的新型阻聚劑，降低了阻聚劑的成本；采用反應(yīng)精餾工藝技術(shù)及時(shí)把生成的甲醇移走，加快了反應(yīng)向生成產(chǎn)物方向的移動(dòng)，提高了反應(yīng)器的效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種化工產(chǎn)品的制備方法，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
甲基丙烯酸烯丙酯是一種重要的交聯(lián)劑，可提供第二階段有效的雙功能交聯(lián)，用甲基丙烯酸烯丙酯改性的聚合物具有很好的抗藥品性、沖擊強(qiáng)度、硬度和低收縮性，廣泛應(yīng)用于牙科材料、工業(yè)漆、有機(jī)硅中間體、彈性體及部分乙烯類、丙烯酸酯類聚合物體系?，F(xiàn)有技術(shù)主要有酯化法和酯交換法。CN1410412公開了一種甲基丙烯酸烯丙酯的合成方法，該方法采用酯化法工藝路線，以甲基丙烯酸和烯丙醇為原料，以對(duì)甲苯磺酸為催化劑，在阻聚劑對(duì)苯二酚存在下回流制得甲基丙烯酸烯丙酯。反應(yīng)過程中不斷除去生成的水，反應(yīng)完成后經(jīng)分餾回收過量的烯丙醇，經(jīng)減壓蒸餾純化產(chǎn)物，該專利報(bào)道的產(chǎn)率為90 92%，純度為98 99%。R089221B1公開了一種酯化法合成甲基丙烯酸烯丙酯的方法，該方法采用酸性催化劑，由甲基丙烯酸直接與烯丙醇反應(yīng)。采用酯化法制備甲基丙烯酸烯丙酯存在的主要問題是，1)以甲基丙烯酸為主要原料，其價(jià)格要比以甲基丙烯酸甲酯為主要原料高；2)酯化法使用酸性催化劑產(chǎn)生大量廢水，污染環(huán)境；3)由于生成水，還需加入帶水劑，增加了反應(yīng)步驟，給分離帶來困難，增加了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的產(chǎn)品的品質(zhì)較差。因而這種方法的開發(fā)受到限制，產(chǎn)業(yè)化價(jià)值低。酯交換法是合成甲基丙烯酸酯類的主要方法，該方法以甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇為原料，在催化劑的作用下，通過及時(shí)移走甲基丙烯酸甲酯和甲醇的共沸物來促使反應(yīng)向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行。GB2162516公開了一種丙烯酸和甲基丙烯酸酯類的制備方法，該方法使用的催化劑是復(fù)合催化劑，由鋰的化合物和鈣的化合物復(fù)合而成，該催化劑用于甲基丙烯酸烯丙酯的制備收率低，且催化劑需要過濾處理。JP11 — 222462公開了一種高純度丙烯酸和甲基丙烯酸酯類的合成方法，該方法使用易購置的催化劑，高收率制備高純度(甲基)丙烯酸酯，催化劑為四垸基鈦酸酯，阻聚劑為4一羥基一2， 2， 6， 6—四甲基哌啶一N —烴氧基。該方法根據(jù)共沸混合物而溜出的副產(chǎn)物甲醇的量、反應(yīng)體系內(nèi)投入的醇的消耗量來計(jì)算醇的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，在本專利技術(shù)中反應(yīng)結(jié)束時(shí)的轉(zhuǎn)化率越高越有效，反應(yīng)率在90%以上，最好在95%以上，優(yōu)選98%以上結(jié)束反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)混合物中含有目的產(chǎn)物(和未反應(yīng)的甲基丙烯酸甲酯、催化劑以及阻聚劑，采用減壓蒸餾精制或者通過水洗可獲得高純度、高品質(zhì)的目的產(chǎn)物(甲基)丙烯酸酯。JP2000—169429公開了一種高純度(甲基)丙烯酸酯的制備方法。該方法是一種易于從反應(yīng)生成物中分離催化劑，反應(yīng)中不生成聚合物，高轉(zhuǎn)化率高純度的制造(甲基)丙烯酸酯的方法。該方法所使用的催化劑為擔(dān)載了過渡金屬的催化劑，反應(yīng)過程使用的阻聚劑為4 —羥基一2， 2， 6， 6—四甲基哌啶一N一烴氧基，使(甲基)丙烯酸酯與碳原子數(shù)為3 20的醇或酚進(jìn)行酯交換反應(yīng)。催化劑中擔(dān)載的過渡金屬為鈦，載體使用帶羥基的二氧化硅、氧化鋁、二氧化硅凝膠、二氧化硅/氧化鋁的混合物或微晶高嶺土等粘土物質(zhì)。該方法具有催化劑易于從反應(yīng)系統(tǒng)中分離的優(yōu)點(diǎn)，在該專利中也介紹了阻聚劑4一羥基一2， 2，6， 6—四甲基哌啶一N —烴氧基不但可以單獨(dú)使用也可以和其它阻聚劑復(fù)合使用，復(fù)合使用能夠得到更好的效果。DE3423441公開了一種采用酯交換方法合成甲基丙烯酸酯類的方法，該方法采用氯化鋰和氧化鈣做催化劑，使用p-MeOC6H40H做阻聚劑。US5183930公開了一種酯交換過程的催化劑，酯交換催化劑多為過渡金屬的化合物，催化劑的制備是采用改進(jìn)的方法，使用過渡金屬的垸氧基化合物。PL162537B1公開了一種采用酯交換工藝合成甲基丙烯酸烯丙酯的方法，使用的催化劑為烷基鈦，該專利還介紹了該催化劑的制備方法，使四氯化鈦和過量的醇在一定的條件下反應(yīng)制得。上述采用酯交換工藝的國外專利多數(shù)是針對(duì)部分甲基丙烯酸酯類產(chǎn)品，由于甲基丙烯酸烯丙酯的活性高，大多數(shù)催化體系對(duì)合成甲基丙烯酸烯丙酯不理想，日本專利中大多采用單一鈦系催化劑，該單一催化劑對(duì)水非常敏感，對(duì)原料要求苛刻，不能循環(huán)使用。而且上述專利技術(shù)的阻聚劑價(jià)格高，增加了成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的，就是為了解決上述問題，提供一種反應(yīng)效率高、成本低的。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案 一種，包括以下步驟A、 以甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇為原料，在催化劑和阻聚劑存在的條件下，采用反應(yīng)精餾酯交換工藝進(jìn)行反應(yīng)，把反應(yīng)生成的甲醇通過共沸精餾及時(shí)移走，得到含甲基丙烯酸烯丙酯的反應(yīng)產(chǎn)物；所述的甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇的用量摩爾比為1.5 2.5 : 1;所述的催化劑的用量為原料總質(zhì)量的0.5%~5.0%，所述的阻聚劑的用量為原料總質(zhì)量的0.1%~0.5%。B、 將步驟A所得反應(yīng)產(chǎn)物在減壓條件下蒸餾，脫除過量的甲基丙烯酸甲酯后，再脫除催化劑和阻聚劑，得到甲基丙烯酸烯丙酯產(chǎn)品。所述的催化劑選自有機(jī)錫類物質(zhì)中的一種或/和有機(jī)鈦類物質(zhì)中的一種，所述的有機(jī)錫類物質(zhì)包括二丁二異辛酸錫、二丁基錫硫化物、二丁基氧化錫、三丁基氧化錫和二丁基二月桂酸錫，所述的有機(jī)鈦類物質(zhì)包括鈦酸異丙酯、聚鈦酸丁酯和鈦酸四丁酯。所述的阻聚劑選自二丁基二硫代氨基甲酸銅、2，2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶-l-氧氮氧自由基、四甲基哌啶氮氧自由基亞磷酸三酯、2， 6 -二硝基對(duì)甲酚(DNPC) 、 2-仲丁基-4， 6-二硝基苯酚(DNBP)、對(duì)叔丁基鄰苯二酚或?qū)Ρ蕉又械囊环N或兩種。所述的催化劑由一種有機(jī)錫類物質(zhì)和一種有機(jī)鈦類物質(zhì)混合組成，有機(jī)錫類物質(zhì)與有機(jī)鈦類物質(zhì)的質(zhì)量比為10 : 1 1 : 10。所述的有機(jī)錫類物質(zhì)與有機(jī)鈦類物質(zhì)的質(zhì)量比為5: i i : 5。所述的阻聚劑包括A組分和B組分，A組分與B組分的質(zhì)量比為10 : l 61 : 10，其中A組分選自對(duì)苯二酚、2， 6-二硝基對(duì)甲酚(DNPC) 、 2-仲丁基_4， 6-二硝基苯酚(DNBP)或?qū)κ宥』彵蕉又械囊环N；B組分選自二丁基二硫代氨基甲酸銅、2,2,6，6-四甲基-4-羥基哌啶-1-氧氮氧自由基或2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基亞磷酸三酯中的一種。所述的A組分與B組分的質(zhì)量比為5 : 1 1 : 5。所述的A組分為對(duì)苯二酚，B組分為二丁基二硫代氨基甲酸銅。步驟A中所述的采用反應(yīng)精餾酯交換工藝進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)溫度控制在80 130。C。步驟B中所述的脫除甲基丙烯酸甲酯的真空度控制在10 15kPa，塔頂溫度控制在40 5(TC;甲基丙烯酸烯丙酯產(chǎn)品蒸餾的真空度控制在5 10 kPa，塔頂溫度控制在50 70°C。本專利技術(shù)由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和和特點(diǎn)1、 采用有機(jī)錫類物質(zhì)或/和有機(jī)鈦類物質(zhì)作催化劑，特別是采用二者復(fù)合形成的催化劑，活性高，對(duì)水的敏感度大大下降，該催化體系可循環(huán)使用，降低了催化劑的使用成本；2、 選用復(fù)配的新型阻聚劑，使用效果更佳，可以降低阻聚劑的用量和使用成本；3、 采用反應(yīng)精餾工藝技術(shù)，通過過量的甲基丙烯酸甲酯和甲醇形成共沸物，及時(shí)移走副產(chǎn)物甲醇，促進(jìn)了反應(yīng)向生成甲基丙烯酸烯丙酯的方向移動(dòng)，縮短了反應(yīng)時(shí)間，可明顯降低聚合物含量，提高了反應(yīng)釜的效率。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的工藝流程簡圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的是，取甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇按摩爾比為L5 2.5本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種甲基丙烯酸烯丙酯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?。?、以甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇為原料，在催化劑和阻聚劑存在的條件下，采用反應(yīng)精餾酯交換工藝進(jìn)行反應(yīng)，把反應(yīng)生成的甲醇通過共沸精餾及時(shí)移走，得到含甲基丙烯酸烯丙酯的反應(yīng)產(chǎn)物；所述 的甲基丙烯酸甲酯和烯丙醇的用量摩爾比為１．５～２．５∶１；所述的催化劑的用量為原料總質(zhì)量的０．５％～５．０％，所述的阻聚劑的用量為原料總質(zhì)量的０．１％～０．５％；?。隆⒉襟EＡ所得反應(yīng)產(chǎn)物在減壓條件下蒸餾，脫除過量的甲基丙烯酸甲酯后， 再脫除催化劑和阻聚劑，得到甲基丙烯酸烯丙酯產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安豐發(fā)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海和創(chuàng)化學(xué)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：31[中國|上海]