一种甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114634414A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202111272280.8(22)申请日2021.10.29(71)申请人山东德瑞高分子材料股份有限公司地址276000山东省临沂市郯城经济开发区新源路(72)发明人周龙宋颖王鹏陈洪超(74)专利代理机构北京市浩东律师事务所11499专利代理师李雁(51)Int.Cl.C07C67/26(2006.01)C07C69/54(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法(57)摘要将氯化铁溶于水‑醇类混合溶剂，并严格控制氯化钾的用量、水与醇类的比例，实现了氯化铁既作为催化剂又作为阻聚剂参与甲基丙烯酸羟丙酯与环氧丙烷的反应，催化效果明显由于单独使用氯化铁及其他阻聚剂，降低了反应温度，减少了阻聚剂的使用，反应收率和纯度均较高。CN114634414ACN114634414A权利要求书1/1页1.一种甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氯化铁溶于水‑醇类混合溶剂中；(2)向反应釜中加入甲基丙烯酸、环氧丙烷、氯化铁的水‑醇类溶液，控温50‑60℃，控制一定压力，反应2小时，反应结束后精馏得到甲基丙烯酸羟丙酯。2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述醇类为甲醇、乙醇中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合溶剂中水和醇类的体积比为1：5‑15。4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(1)中所述氯化铁与混合溶剂的质量体积比为1：3‑5。5.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述甲基丙烯酸与环氧丙烷的摩尔比为1：1.25。6.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述甲基丙烯酸与氯化铁的质量比为10‑20：1。7.根据权利要求6所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述甲基丙烯酸与氯化铁的质量比为20：1。8.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应压力为0.1‑0.5Mpa。9.根据权利要求8所述的甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应压力为0.1‑0.25MPa。2CN114634414A说明书1/5页一种甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法技术领域[0001]本发明属于化工合成领域，具体涉及一种甲基丙烯酸羟丙酯的高效合成方法。背景技术[0002]甲基丙烯酸羟丙酯是一种无色液体，应用范围很广，主要用于纤维加工、涂料、光固化树脂、胶粘剂、纸张加工、橡胶工业等[0003]目前，甲基丙烯酸羟丙酯的合成方法有以下几种：[0004]方法一：以甲基丙烯酸和环氧乙烷为原料，在催化剂及阻聚剂的作用下生成甲基丙烯酸羟丙酯，如专利CN01914020A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的制备方法，以甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，以三氧化铁为催化剂，并加入对苯二酚进行减压蒸馏得到甲基丙烯酸羟丙酯；专利CN02584580A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的制备工艺，同样使用甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，使用了铬系和铁系催化剂，如甲基丙烯酸铬、氯化铬、铁粉、氯化铁等，阻聚剂使用了对苯二酚、对羟基苯甲醚等，专利CN03288641A公开了一种甲基丙烯酸羟丙酯的合成方法，以甲基丙烯酸和环氧丙烷为起始原料，以磁性分子筛为催化剂，无需使用阻聚剂，实现了催化剂的循环利用；该方法是合成甲基丙烯酸羟丙酯最常用的方法，目前对该方法的研究主要集中于催化剂和阻聚剂的选择，但该方法明显的缺点是反应需要较高的温度。[0005][0006]方法二：原子转移自由基聚合。文献【苏辉辉，肖舒，戴林等.ATRP法合成甲基丙烯酸羟丙酯[J].化学试剂，2012，34(9)：787‑791.】公开了使用原子转移自由基聚合法合成甲基丙烯酸羟丙酯，以2‑溴丙酰溴为溴化剂，在离子液体中与纤维素反应制备大分子引发剂，以溴化亚铜/五甲基二乙烯三胺为引发体系，N，N‑二甲基甲酰胺及丁酮为溶剂合成甲基丙烯酸羟丙酯，该方法大分子引发剂的合成需要10小时的反应时间。[0007]其他方法：[0008](1)直接酯化法[0009]直接酯化法是双分子的可逆反应，需在酸催化下进行，常采用的催化剂为硫酸、盐酸、磺酸，还有锡盐、有机钛酸酯、阳离子交换树脂等。工业上考虑到设备的腐蚀，一般选用苯磺酸、对甲苯磺酸或阳离子交换树脂作催化剂。该法低温下反应慢，往往提高反应温度以提高反应速率；酯化产率较低，存在着单酯和双酯的选择性问题。[