本发明专利技术提供了一种采用熔融酯化法制备丙烯酸十八酯的工艺，是先在十八醇中加入十八醇质量０．３～０．８％的阻聚剂，加热使其全部溶化后，再依次加入十八醇摩尔量１．２～１．５倍的丙烯酸和十八醇质量０．５～１．２％的催化剂，搅拌混合；将混合物加热到６０～１２０℃，回流反应２～３小时，分出反应生成的水分，继续升温至１３０～１４０℃，保温反应２～４小时，减压蒸馏除去未反应完的丙烯酸及残余水，然后将反应产物先用苛性碱水溶液洗涤，再用水洗涤至中性；最后于４０℃真空干燥６～８ｈ，即得蜡状固体丙烯酸十八酯。本发明专利技术具有反应速率快、反应选择性高，反应时间短，酯的收率高，生成物水很容易脱出等优点，不使用共沸剂，避免了毒性溶剂带来的严重的污染问题，属于清洁化生产工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学合成领域，涉及一种丙烯酸高级酯一一丙烯酸十八酯的合 成方法，具体涉及一种采用熔融酯化法制备丙烯酸十八酯的工艺。
技术介绍
丙烯酸十八酯是一种重要的有机化工原料。丙烯酸十八酯是丙烯酸与十八醇在酸性催化剂作用下反应得到的丙烯酸官能单体，其凝固点为24'C，具有低 毒性、低粘度的特性，不溶于水，可溶于一般有机溶剂等特点。丙烯酸十八酯 的主要用途是作增塑剂、胶粘剂、纤维处理剂、纸张涂饰剂、润滑油添加剂、 流平剂等。目前，制备丙烯酸十八酯的方法主要有酯交换法和溶剂酯化法。酯交换法 是利用酯交换反应(醇解反应)由低级酯制备高级酯的经典制法。早在1936年 由Neher最先提出和完善，1944年Rehberg等用酯交换方法由丙烯酸甲酯制备 了一系列正构高级丙烯酸酯，详细研究了正构烷烃长度的变化对正构高级丙烯 酸酯的密度、相对分子质量、熔点、沸点、产率等性能的影响。用酯交换反应 制备丙烯酸高级酯时低级酯大多使用丙烯酸甲酯，由于其沸点较低(约8(TC), 故反应只能在较低温度下进行，使反应时间加长；产物甲醇与丙烯酸甲酯所形 成共沸物的沸点为62 63t:，容易将反应物带走，从而降低丙烯酸高级混合酯 的收率。此外，丙烯酸甲酯及丙烯酸高级酯的共聚或均聚，也会使丙烯酸高级 酯的产率降低，因此一般使用的阻聚剂较多，从成本和后处理困难考虑，这种 方法在工业上已不常用。溶剂酯化法是直接进行酯化反应制备丙烯酸高级混合酯的合成方法，制备 工艺相对简单，但是为了能及时地将合成过程中生成的水排出， 一般须用有机 溶剂(与水形成共沸物)作为携水剂，其中最常用的携水剂是甲苯。但使用甲 苯作溶剂， 一方面在反应后处理时须将其除掉，另一方面在生产过程中，由于 甲苯毒性很大，带来严重的污染，必须加以回收。另外，溶剂酯化法需要在高 温下回流时间较长，容易引起聚合。再者，溶剂酯化法催化剂和阻聚剂的用量 较高，合成成本高。催化剂用量一般在2.0 3.0%，阻聚剂用量为1.0~1.5%。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用熔融酯化法制备丙烯酸十八酯的工艺，本工 艺不使用共沸剂，具有反应速率快、反应选择性高，反应时间短，酯的收率高， 生成物水很容易脱出等优点，避免了现有生产工艺中使用有机溶剂带来的后处 理工艺的复杂及处理困难等问题，实现了丙烯酸高级酯的清洁化生产。本专利技术采用熔融酯化法制备丙烯酸十八酯的工艺，具体如下是先在十八醇中加入十八醇质量0.3 0.8。/。的阻聚剂，加热使其全部溶化 后，再依次加入十八醇摩尔量1.2 1.5倍的丙烯酸和十八醇质量0.5~1.2%的催化 剂，搅拌混合；将混合物加热到60 12(TC，回流反应2~3小时，分出反应生成 的水分，继续升温至13(TC 14(TC，保温反应2 4小时；待酯化反应基本完成， 减压蒸馏除去未反应完的丙烯酸及残余水，然后将反应产物先用苛性碱水溶液 洗涤以除去残余的催化剂、阻聚剂及丙烯酸，再用水洗涤至中性；最后于4(TC 真空干燥，即得蜡状固体丙烯酸十八酯。本专利技术采用的十八醇为正十八醇或各种异构十八醇。所采用的阻聚剂为对苯二酚或吩噻嗪。所采用的催化剂为对甲苯磺酸。所采用的苛性碱水溶液是氢氧化钾或氢氧化钠的水溶液。 本专利技术的工艺特点是在回流条件下逐步升温反应5 6h;总反应时间在8小 时以内完成；丙烯酸十八酯的收率可达93%以上。本专利技术制备的丙烯酸十八酯的物理性质及红外图谱、核磁图谱见表l、 2、3。表1采用熔融酯化法合成的丙烯酸十八酯的组成和特性高级酯特性理论值试验值高级酯特性理论值试验值沸点(400Pa)厂C-170-175高级酯的相对分子量324323熔点/。c31.028-30C元素/%77.477.6酸值/mg.g"010H元素/%12.612.42酯化度/%10093-960元素/%10.09.85表2采用熔融酯化法合成的丙烯酸十八酯的红外光谱特征吸收峰官能团v/cm-1C=01730c=c1628COH(烯键H)1012<table>table see original document page 5</column></row><table>表3丙烯酸酯的H-NMR谱特征化学位移<table>table see original document page 5</column></row><table>从表1、 2、 3的数据可以看出，本专利技术制备的丙烯酸十八酯的物理性质 及红外图谱、核磁图谱显示的结构特征无明显差异，表明用熔融酯化法制备丙 烯酸十八酯的方法是可靠的。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、 本专利技术采用熔融酯化法制备丙烯酸十八酯，具有反应速率快、反应选 择性高，生成物水很容易脱出，反应时间短，酯的收率高等优点。2、 本专利技术不使用共沸剂，不需要溶剂回收，避免了毒性溶剂带来的严重的污染问题，属于清洁化生产工艺。3、 本专利技术采用逐步升温法进行，反应易于控制，回流温度较低，副反应 聚合反应较少。4、 本专利技术减少了催化剂用量(一般在0.3% 0.8%)和阻聚剂的用量(为 0.5%)，能保证以较高产率获得较纯的丙烯酸高级酯，降低了后处理成本。具体实施方式 实施例l在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入74.7g正十八醇和0.81g阻聚剂对苯二酚，加热至6(TC使其全部溶化后，再依次加入24.5 丙烯酸和lg催化剂对甲苯磺酸，搅拌混合均匀；将混合物先在90 11(TC左右 的条件下加热回流反应约2.5h，然后装上分水器进行脱水，待分出较多的水后， 升温至135。C继续保温反应2.5h，当观察到脱出的水量与理论值相当时，则认 为酯化反应基本完成。此时停止加热，减压蒸馏除去未反应完的丙烯酸及残余 水；然后将产物倒入烧杯，用质量浓度5%的氢氧化钠水溶液洗去残留的对甲 苯磺酸和对苯二酚及少量丙烯酸，再用水洗涤数次，直至中性。于真空40°C 干燥7.5h，即得蜡状固体丙烯酸十八酯。总反应时间6小时。丙烯酸十八酯的 收率为94.2%。 实施例2在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入76.8g异硬 酯醇(异构十八醇)和0.72g阻聚剂吩噻嗪，加热至60'C使其全部溶化后，再 依次加入26.5丙烯酸和lg催化剂对甲苯磺酸，搅拌混合均匀。将混合物先在 80 12(TC条件下加热回流反应3h，然后装上分水器进行脱水；待分出较多的 水后，升温至14(TC继续保温反应2h，当观察到脱出的水量与理论值相当时， 则认为酯化反应基本完成。停止加热，减压蒸馏除去未反应完的丙烯酸及残余 水。然后将产物倒入烧杯，用质量浓度5%的氢氧化钾水溶液洗去残留的对甲 苯磺酸和对苯二酚及少量丙烯酸，再用水洗涤数次，直至中性。真空4(TC干 燥7h,即得蜡状固体丙烯酸十八酯。总反应时间6.5小时。丙烯酸十八酯的收 率为93.5%。实施例3在装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的500ml四口烧瓶中加入78.2g异硬 酯醇(异构十八醇)和0.90g阻聚剂对苯二酚，加热至6(TC使其全部溶化后， 再依次加入25.5丙烯酸和lg催化剂对甲苯磺酸。混合物先在90 12(TC条件下 加热回流反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
熔融酯化法制备丙烯酸十八酯的工艺，是先在十八醇中加入十八醇质量０．３～０．８％的阻聚剂，加热使其全部溶化后，再依次加入十八醇摩尔量１．２～１．５倍的丙烯酸和十八醇质量０．５～１．２％的催化剂，搅拌混合；将混合物加热到６０～１２０℃，回流反应２～３小时，分出反应生成的水分，继续升温至１３０℃～１４０℃，保温反应２～４小时，减压蒸馏除去未反应完的丙烯酸及残余水，然后将反应产物先用苛性碱水溶液洗涤，再用水洗涤至中性，干燥即得蜡状固体丙烯酸十八酯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：俞燕龙，杨帆，陈士龙，
申请(专利权)人：中国石油兰州石油化工公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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