利用酸性己内酰胺离子液体催化制备丙烯酸异辛酯的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用酸性己内酰胺离子液体催化制备丙烯酸异辛酯的方法；所述的方法为：以丙烯酸和异辛醇为原料，以环己烷为脱水剂，在阻聚剂存在下，以酸性己内酰胺离子液体为催化剂，于80-120℃下进行共沸脱水缩合，反应结束后，将反应液处理，获得所述丙烯酸异辛酯。本方法具有催化剂制备简单，分离容易，操作简单，产品质量好，催化剂能重复使用等特点；本方法提高了催化剂循环使用，提高了产品回收率，提升产品纯度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种酸性离子液体催化合成丙烯酸异辛酯的方法，特别涉及一种以己内酰 胺酸性离子液体，为催化剂催化丙烯酸与异辛醇缩合制备相应的丙烯酸异辛酯的方法。
技术介绍
丙烯酸异辛酯是一种重要的有机化工原料，可作为均一聚合或共聚合的单体。均 一聚合物PMMA为无色透明的塑料，容易加工成型与调色，主要用来生产有机玻璃（聚甲基 丙烯酸甲酯PMMA)，也可用来制造其他树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的浸润 剂、电机线圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。其主要下游产品有机玻 璃是一种发展较早的重要热塑性塑料，具有优美的外观和极好的透明性、化学稳定性、耐候 性，易染色，易加工，广泛应用于汽车、建筑、卫生洁具和公共工程等行业。还可用于生产涂 料、PVC树脂改性和加工助剂、粘合剂、润滑剂、腈纶第二单体、纺织浆料等。工业上常用的 酯化催化剂仍是强质子酸(硫酸、磷酸、对甲苯磺酸等)，但存在的主要问题是副反应多、腐 蚀性强，"三废"量大等缺点。因此，寻找一种良好的酯化催化剂是极具现实意义的课题。国 内外关于酯化反应的新型催化剂报道有：分子筛；功能性离子液体；负载磷钨钼杂多酸，相 转移催化，强酸性树脂催化等，但上述催化剂各有自身确定：如催化剂不易回收使用，价格 昂贵，制备工艺复杂等确定。 本专利技术以廉价的己内酰胺为原料，制备成酸性己内酰胺离子液体，特别是己内酰 胺硫酸氢盐酸性离子液体，催化合成丙烯酸异新酯，本方法具有催化剂制备简单，分离容 易，操作简单，产品质量好，催化剂能重复使用等特点。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种利用酸性己内酰胺离子液体催化制备丙烯酸异辛酯的方 法，该方法具有催化剂制备简单，分离容易，操作简单，产品质量好，催化剂能重复使用等特 点。 本专利技术的技术方案是： ，所述方法为：以丙烯 酸和异辛醇为原料，以环己烷为脱水剂，在阻聚剂存在下，以酸性离子液体为催化剂，于 80-120°C下进行共沸脱水缩合，反应结束后，将反应液处理，获得所述丙烯酸异辛酯。所述 酸性离子液体为己内酰胺盐。 进一步，优选所述酸性己内酰胺离子液体是以己内酰胺为阳离子，以硫酸氢根、磷 酸二氢根、甲磺酸根或对甲苯磺酸根为阴离子。 进一步，所述丙烯酸和醇的投料物质的量比为1:1~3 进一步，所述酸性尚子液体的质量用量为丙稀酸质量的2~20%。 进一步，所述环己烷的体积用量以丙烯酸的量计为400~1400mL/mol。 进一步，所述阻聚剂为苯并噻吩，用量为丙稀酸的量计为5~15mol%. 进一步，所述反应液后处理方法为：反应结束后，将反应液冷却到室温，分取环己烷层， 催化剂分离回收使用，减压回收环己烷，获得所述丙烯酸异辛酯粗品。 进一步，所述酸性己内酰胺离子液体催化制备丙烯酸异辛酯的方法按如下步骤进 行：将丙烯酸，异辛醇，阻聚剂、酸性离子液体和环己烷混合，在90~110°C下进行共沸脱水 缩合反应2~5小时，气相色谱监测反应结束后，将反应液冷却到室温，分取环己烷，回收催 化剂，环己烷层减压去溶剂，获得丙烯酸异辛酯粗品。所述酸性己内酰胺硫氢酸盐离子液 体。 本专利技术的这些和其他特征、方面和优点可以参考以下的说明和所附的权利要求更 好的理解。 本文中的"约"指一定的优选操作范围，如反应剂摩尔比的范围、物质量和温度，没 有确切决定。这对本领域技术人员而言是显然的。例如，对有机化学反应列举的温度范围约 为120°C到135°C，应被理解为包括期望有益于反应速度的其它温度，例如105°C或150°C。 在缺少普通技术人员的经验指导、缺少从文章的指导时，并且没有列举更具体规则时，"约" 的范围应不超过一个端点绝对值的10%或列举范围的15%，取较小的。与先有技术相比，本专利技术有益效果主要体现在：本专利技术具有反应操作简单、方便， 催化剂与产物分离简单，可重复利用，催化剂活性基本不变，产物纯度高。因此，本专利技术具有 广阔的应用前景；本方法提高了催化剂循环使用，提高了产品回收率，提升产品纯度。【具体实施方式】 下面结合实例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此： 实施例1 :在25mL圆底烧瓶中加入己内酰胺（1.33g，0.01mol)，搅拌条件下缓慢加 入，由0. 94(0. 0096mol)浓硫酸（98wt%)的10mL蒸馏水配置成的冷却溶液，室温反应8小 时，产物减压去除水，乙酸乙酯洗涤三次，60°C真空干燥12小时，得到无色液体2. 05g，即得 己内酰胺硫酸氢盐酸性离子液体，产率90. 3%。 实施例2~4:己内酰胺酸性离子液体的制备 采取不同的酸(表1所示)替代实施例1中所诉的浓硫酸，其他条件及操作同实施例1。 表1不同阴离子的己内酰胺酸性离子液体的制备_实施例5 在装有电磁搅拌器，温度计，分水器和冷凝管的三口烧瓶中，加入丙烯酸 3. 6g(0. 05mol)，实施例1制得的催化剂0. 36g(占丙烯酸质量的10%)，20mL环己烷，0. 2g苯 并噻吩及异辛醇7.8g(0.06mol)。反应温度110°C，反应时间3小时。反应结束后，反应 液冷却到室温，分取环己烷并回收催化剂。回收环己烷得丙烯酸异辛酯。产品含量95. 1%， 收率97. 5%。 实施例6 在装有电磁搅拌器，温度计，分水器和冷凝管的三口烧瓶中，加入丙烯酸 3. 6g(0. 05mol)，实施例3制得的催化剂0. 175g(占丙烯酸质量的5%)，20mL环己烷，0. 2g苯 并噻吩及异辛醇7. 8g(0. 06mol)。反应温度1 0 0°C，反应时间2小时。反应结束后，反应 液冷却到室温，分取环己烷并回收催化剂。回收环己烷得丙烯酸异辛酯。产品含量9 6 . 1%， 收率9 8.5%。 实施例7 在装有电磁搅拌器，温度计，分水器和冷凝管的三口烧瓶中，加入丙烯酸 3. 6g(0. 05mol)，实施例4制得的催化剂0. 175g(占丙烯酸质量的5%)，20mL环己烷，0. 2g苯 并噻吩及异辛醇7. 8g(0. 06mol)。反应温度1 0 0°C，反应时间2小时。反应结束后，反应 液冷却到室温，分取环己烷并回收催化剂。回收环己烷得丙烯酸异辛酯。产品含量9 7 . 1%， 收率9 8. 7%。 实施例8~11 采用不同量的实施例1方法制得的催化剂替代实施例5所述催化剂量所产生的催化 效果(表2 )，实施其他条件同实施例5。 表2 不同催化剂用量下催化合成丙烯酸异辛酯实施例12~16己内酰胺酸性离子液体催化剂的重复使用(表3 ) 按实施实例5的方法操作，催化剂直接用于下次实例操作。 表3 己内酰胺酸性离子液体催化剂的重复使用对催化效果的影响本专利技术已用如上优选实施例进行了描述，但本领域技术人员可以理解可以使用这些优 选实施例的各种变化，而且本专利技术可以以与本文所述不同的方法进行。因此本专利技术包括权 利要求所定义的精神和范围内的所有改进。【主权项】1. ，其特征在于，所述的方 法为：以丙烯酸和异辛醇为原料，以环己烷为脱水剂，在阻聚剂存在下，以酸性离子液体为 催化剂，于80-12(TC下进行共沸脱水缩合，反应结束后，将反应液处理，获得所述丙烯酸异 辛酯。2. 根据权利要求1所述的， 其特征是所述酸性离子液体以己内酰胺为阳离子，以硫氢酸根、磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用酸性己内酰胺离子液体催化制备丙烯酸异辛酯的方法，其特征在于，所述的方法为：以丙烯酸和异辛醇为原料，以环己烷为脱水剂，在阻聚剂存在下，以酸性离子液体为催化剂，于80‑120℃下进行共沸脱水缩合，反应结束后，将反应液处理，获得所述丙烯酸异辛酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝俤，张旭，张永才，马海建，
申请(专利权)人：江苏国胶化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32