一种α-氰基丙烯酸酯的合成方法技术

本发明专利技术提供一种α‑氰基丙烯酸酯的制备方法，包括如下步骤：α‑氰基乙酸酯和多聚甲醛或甲醛水溶液在催化剂的存在下，在减压条件下通过程序升温，充分搅拌的方式进行缩合反应。缩合反应结束后除水，充分脱水后加入阻聚剂进行蒸馏裂解，充分搅拌，抽真空，升高温度进行裂解反应。将上述步骤得的粗单体进行精馏，即可得到收率和纯度相对较高的α‑氰基丙烯酸酯精制单体。所述缩聚催化剂为三苯基膦与胍类催化剂的复合催化剂。本发明专利技术的方法效率高，产物收率高，产物纯度高，安全性强，副反应低，环保性强。

A synthetic method of alpha cyanoacrylate

The invention provides a preparation method of alpha cyanoacrylate, which includes the following steps: alpha cyanoacetate and polyformaldehyde or formaldehyde water solution in the presence of a catalyst in the presence of a catalyst, the condensation reaction is carried out through a programmed temperature under the condition of decompression and full agitation. After the condensation reaction is finished, after water is removed, the depolymerizing agent is fully dehydrated and then distilled and cracked. The mixture is fully stirred, vacuumed, and the pyrolysis temperature is increased. The crude monomer obtained from the above steps can be distilled to obtain the alpha cyanoacrylate refined monomer with relatively high yield and purity. The polycondensation catalyst is a composite catalyst of three phenylphosphine and guanidine catalyst. The method has the advantages of high efficiency, high product yield, high purity, high safety, low side reaction and strong environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种α-氰基丙烯酸酯的合成方法
本专利技术涉及一种医用胶合成方法，具体而言涉及α-氰基丙烯酸酯的合成方法，属于化学合成领域。
技术介绍
氰基丙烯酸酯可以用作医用胶，是一种快速固化的粘合剂，可瞬间粘结，并且粘结后无需进一步的处理步骤。氰基丙酸酯不但固化速度快，而且延展性好，无色透明，粘结强度高，用量少。在医用领域得到了广泛的应用。α-氰基丙烯酸酯类医用胶可以用于创伤伤口，外科手术等，能够闭合伤口，官腔器官连接以及止血等。α-氰基丙烯酸酯类医用胶的化合物酯基侧链越长，化合物毒性越小，生物相容性和化学稳定性也越好。例如Nesburn(Cellculturetoxicityoftwocyanoacrylateadhesives[J].Invest.Ophthal，1969，8:648)等通过用α-氰基丙烯酸甲酯、异丁酯、正辛酯等对新弥散细胞以及单层细胞培养的作用进行研究显示：甲酯毒性相对较大，可以影响细胞膜的代谢而导致细胞死亡，异丁酯具有极小的毒性，正辛酯几乎无毒。Axel(Cellular,histomorphologic,andclinicalcharacteristicsofanewoctyl-2-cyanoacrylateskinadhesive[J].Aestheticplasticsurgery，2005，1:53-58)的研究结果也显示：辛酯比丁酯和乙酯更稳定，而且辛酯几乎无细胞毒性、组织毒性及遗传毒性。α-氰基丙烯酸酯类化合物的制备方法主要有甲醛缩合法、酯交换法、α-氰基丙烯酸为原料氯化酯化法、双键保护法、氰基乙炔等。其中甲醛缩合法是目前工艺上使用最广泛的制备工艺，该制备工艺以氰基乙酸酯为原料，通过Knoevenagel缩合法合成α-氰基丙烯酸酯。相对于其它方法来说，此类合成方法原料廉价易得，易于操作，工艺成熟，但是对于长链酯而言，该方法的效率差强人意，因为立体效应使得氰基乙酸长链烷基酯与甲醛反应时阻力较大，虽然目前甲醛缩合法合成工艺一直在优化，但主要是针对α-氰基丙烯酸甲酯和α-氰基丙烯酸乙酯的优化，工业应用中针对氰基乙酸长链烷基酯类化合物没有令人满意的制备工艺，因此，本专利技术目的在于提供一种高纯度和高收率的α-氰基丙烯酸酯的制备方法，尤其涉及一种α-氰基丙烯酸辛酯的制备方法。
技术实现思路
为了克服在α-氰基丙烯酸长链烷基酯合成方法中的缺陷，申请人经过长期探索发现，大量实验研究，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术的技术方案涉及一种α-氰基丙烯酸酯的制备方法，尤其涉及α-氰基丙烯酸长链烷基酯的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)α-氰基乙酸酯和多聚甲醛或甲醛的水溶液在催化剂的存在下，在减压的情况下，通过程序升温，充分搅拌的方式进行缩合反应。2)将上一步骤得到的物料充分干燥除水。3)在充分除水得到物料中加入阻聚剂，充分搅拌，抽真空，升高温度进行裂解反应。3)将上一步骤得的粗单体进行精馏，即可得到收率和纯度相对较高的α-氰基丙烯酸酯精制单体。其中，步骤1)中，α-氰基乙酸酯优选α-氰基乙酸长链烷基酯，所述的长链烷基为C4-8烷基，最优选α-氰基乙酸辛酯。步骤1)的反应中，保持真空度为0.5-50mmhg，并在该真空度下进行升温反应；步骤1)中，升序升温的过程如下：反应器温度由室温按照1-1.5℃/min的速度升至60-65℃，缩合反应30分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至70-75℃，反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至80-85℃，反应15分钟。步骤1)中的催化剂为三苯基膦与胍类催化剂的复合催化剂。所述的胍类催化剂可以为：1,5,7-三氮杂环双[5.5.0]癸-5-烯，苯并咪唑，胍基乙酸，磷酸肌酸其中之一。其中三苯基膦与胍类催化剂的重量比为1:1-1:10；以甲醛计，α-氰基乙酸长链烷基酯与甲醛的投料摩尔比为1—1.25，优选1.02-1.1，五氧化二磷的加入量；以重量百分数计，催化剂的用量为氰基乙酸酯重量的0.05％-0.5％，优选0.05％-0.2％。步骤2)的干燥通过以下步骤进行：先将物料通风干燥，再于真空高温条件下彻底除去水分；优选的，步骤2)中通风干燥的条件为在30-50℃的条件下吹热风干燥，干燥时间为0.5-2小时，即可除去大部分水分；优选的，步骤2)中真空高压除水步骤温度为50℃-80℃，压力为0.5-30mmhg，干燥时间为10-30分钟。即可完全除去水分。步骤3)中，阻聚剂为阴离子阻聚剂和游离基阻聚剂。所述的阴离子阻聚剂为五氧化二磷、焦磷酸、聚磷酸等酸性物质，优选五氧化二磷；所述的游离基阻聚剂为氢化苯醌、对苯二酚、邻苯二酚、叔丁基二酚、联苯三酚，优选对苯二酚。步骤3)中，保持真空度在20mmhg以下进行升温，程序升温过程如下：反应器温度由室温按照1-1.5℃/min的速度升至120℃-130，缩合反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至150-170℃，反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至190-220℃，反应30分钟。步骤4)中对所得粗品进行精馏，快速升温并抽真空，收集馏分。具体而言，本专利技术的工艺方法包括以下步骤：1)将氰基乙酸长链烷基酯和多聚甲醛或甲醛水溶液加入反应器中，加入复合催化剂，充分搅拌，并使用控制装置对反应器进行温度和压力控制，使得反应器的压力保持在真空度为0.5-50mmhg，然后反应器温度由室温按照1-1.5℃/min的速度升至60-65℃，保持反应30分钟，再按照1-1.5℃的速度升至70-75℃，保持反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至80-85℃，保持反应15分钟。其中所述的复合催化剂为：三苯基膦与胍类催化剂的复合催化剂。所述的胍类催化剂可以为：1,5,7-三氮杂环双[5.5.0]癸-5-烯，苯并咪唑，胍基乙酸，磷酸肌酸其中之一。2)先将缩合反应得到的物料在30-50℃的热风下通风干燥0.5-2小时，再于50℃-70℃，压力为0.5-30mmhg的真空高温条件下干燥时间为10-30分钟，彻底除去水分。3)在上述缩合反应液中加入阴离子阻聚剂和游离基阻聚剂，保持20mmhg以下的真空度，同时采用程序升温的方式，反应器温度由室温按照1-1.5℃/min的速度升至120-130℃，缩合反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至150-170℃，反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至190-220℃，反应30分钟。得到α-氰基丙烯酸长链烷基酯粗品。其中阻聚剂为五氧化二磷和对苯二酚。4)将所得的粗单体进行精馏，快速升温并抽真空，在真空度为6hhmg时，收集馏份，得到精馏产物。本专利技术的特点和有益效果如下：1)本专利技术所采用的三苯基膦与胍类催化剂复合催化剂在氰基乙酸长链烷基酯的合成反应中有助于克服氰基乙酸长链烷基酯在缩聚反应中的空间阻力，效率高，产物收率高。2)本专利技术的方法在减压条件下采用程序控制逐步升温的方式，使得氰基乙酸长链烷基酯和甲醛充分反应，减少副反应的发生。3)在本专利技术的条件下进行缩合反应，所制备得到的预聚物形态好，产生的水份少，无需使用有机溶剂与脱水剂，降低了对环境的污染。4)用本专利技术方法制得的α-氰基丙烯酸高碳烷基酯纯度高，安全性强。具体实施方式：下列结合实施例进一步说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α‑氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)α‑氰基乙酸酯和多聚甲醛或甲醛的水溶液在催化剂的存在下，在减压的情况下，通过程序升温，充分搅拌的方式进行缩合反应，2)将上一步骤得到的物料充分干燥除水，3)在除水后的物料中加入阻聚剂进行蒸馏裂解，充分搅拌，抽真空，升高温度进行裂解反应，得到α‑氰基丙烯酸酯粗单体，4)将上述步骤得的粗单体进行精馏得α‑氰基丙烯酸酯精制单体。

【技术特征摘要】
1.一种α-氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)α-氰基乙酸酯和多聚甲醛或甲醛的水溶液在催化剂的存在下，在减压的情况下，通过程序升温，充分搅拌的方式进行缩合反应，2)将上一步骤得到的物料充分干燥除水，3)在除水后的物料中加入阻聚剂进行蒸馏裂解，充分搅拌，抽真空，升高温度进行裂解反应，得到α-氰基丙烯酸酯粗单体，4)将上述步骤得的粗单体进行精馏得α-氰基丙烯酸酯精制单体。2.如权利要求1所述的α-氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：所述的α-氰基丙烯酸酯优选α-氰基丙烯酸长链烷基酯，长链烷基为C4-8烷基，优选α-氰基丙烯酸辛酯。3.如权利要求1所述的α-氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述缩聚催化剂为三苯基磷与胍类催化剂的复合催化剂，所述的胍类催化剂优选：1,5,7-三氮杂环双[5.5.0]癸-5-烯，苯并咪唑，胍基乙酸，磷酸肌酸其中之一。4.如权利要求5所述的α-氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：其中三苯基磷与胍类催化剂的重量比为1:1-1:10。5.如权利要求1所述的α-氰基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：步骤1)中，反应压力保持在0.5-50mmhg以下，升序升温的过程如下：反应器温度由室温按照1-1.5℃/min的速度升至60-65℃，缩合反应30分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至70-75℃，反应15分钟，再按照1-1.5℃/min的速度升至80-85℃，反应1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓立新，
申请(专利权)人：邓立新，
类型：发明
国别省市：浙江,33