一种1，4－丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种1，4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，在固体催化剂酸硫酸氢钠作用下，并在阻聚剂、共沸带水剂的存在下，1，4‑丁二醇与甲基丙烯酸在80‑90℃下反应4‑7小时合成得到1，4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸与1，4‑丁二醇摩尔配比为2.10∶1，共沸带水剂正己烷用量为反应物总质量的50％，固体酸催化剂为反应物总质量的3％，阻聚剂吩噻嗪用量为反应物总质量的0.05％。该1，4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯合成方法所用的催化剂价格便宜，稳定性好，易与产物分离，不腐蚀设备，达到了清洁生产的目的，产率高，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种1，4－丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法
本专利技术属于化工涂料
，涉及一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。
技术介绍
丙烯酸酯是一类重要的有机化工产品，在涂料、塑料、胶黏剂、医学、纺织等各个领域有着广泛的应用。二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯是一种重要的丙烯酸官能单体，因双键含量高，具有固化快和固化膜有优良的耐溶剂性和耐磨性等优点，已广泛应用于注塑件、橡胶、光学塑料、粘合剂、牙科材料、电线电缆涂层等方面。目前工业上制备二甲基丙烯酸丁二醇酯由1，4-丁二醇与甲基丙烯酸通过酸催化酯化反应制备得到，催化酯化反应的酸性催化剂绝大多数为浓硫酸，但用浓硫酸作催化剂，由于其强氧化性和腐蚀性，造成副产物多，聚合现象严重，且设备腐蚀严重，反应结束后催化剂硫酸和反应产物难分离，后处理工艺复杂，对环境污染严重，且催化剂难以回收利用等难题。中国专利申请公开说明说书CN101337887，公开日为2009年1月7日，该公开说明书中披露二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯的制备方法是采用1，4-丁二醇与甲基丙烯酸酯进行酯交换反应，使用锂化合物或钙化合物氧化物或氢氧化物作为催化剂，该反应存在反应温度高、反应时间较长及设备要求较高等。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，其使用的催化剂不腐蚀设备、易与产物分离，能清洁生产。技术方案：为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯的制备方法，制备步骤具体如下：(1)在装有分水器的反应瓶中加入甲基丙烯酸、1，4-丁二醇、固体酸催化剂硫酸氢钠、阻聚剂吩噻嗪及带水剂正已烷，混合搅拌，加热，甲基丙烯酸与1，4-丁二醇在80～90℃下反应4～6小时制备得到1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯；所述甲基丙烯酸与1，4-丁二醇摩尔比为：2.05～2.15，催化剂硫酸氢钠用量为反应物总质量3％，阻聚剂吩噻嗪用量为反应物总质量0.05％，带水剂环己烷用量为反应物总质量50％，反应温度为86℃左右，反应时间为5h。(2)反应结束后，冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相。(3)减压蒸馏除去有机溶剂，冷却即得到产物1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。在上述1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法中，甲基丙烯酸与1，4-丁二醇摩尔配比优选为2.05～2.2，特别优选为2.10，甲基丙烯酸与1，4-丁二醇摩尔配比过大或过小，除了对反应有影响外，对产物的精馏负荷带来负担，能耗增大；催化剂优选为氨基磺酸、硫酸、对甲苯硫酸、硫酸氢钠、树脂D072，特别优选为硫酸氢钠；催化剂用量优选为2～4％，特别优选为3％；阻聚剂吩噻嗪用量优选为0.02～0.10％，特别优选为0.05％；共沸带水剂正已烷用量优选为40～60％，特别优选为50％；反应时间优选为4.5～5.5小时，特别优选为5小时；反应温度优选为80～90℃，特别优选为84～86℃。本专利技术的有益效果本专利技术与现有技术相比所具有的优点是：本专利技术提出了甲基丙烯酸与1，4-丁二醇在硫酸氢钠的催化作用下制备1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯，催化剂和原料廉价易得，产率高，操作简单易行，稳定性好，易与产物分离，不腐蚀设备，能清洁生产。附图说明图1是实施例1中采用固体酸催化剂硫酸氢钠催化1，4-丁二醇与甲基丙烯酸反应所得产品核磁共振氢谱图(1HNMR)。具体实施方式实施例1：本实施例提供了一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。分别称取90.39g甲基丙烯酸、45.06g1，4-丁二醇(甲基丙烯酸与1，4-丁二醇的摩尔比为2.10∶1.0)、4.06g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的3％)，0.067g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和67.73g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500mL三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在86℃，反应5小时，制得1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯产率为86.0％。实施例2：本实施例提供了一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。分别称取88.24g甲基丙烯酸、45.06g1，4-丁二醇(甲基丙烯酸与1，4-丁二醇的摩尔比为2.05∶1.0)、4.0g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的3％)，0.066g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和66.65g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500mL三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在86℃，反应5小时，制得1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯产率为79.4％。实施例3：本实施例提供了一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。分别称取92.54g甲基丙烯酸、45.06g1，4-丁二醇(甲基丙烯酸与1，4-丁二醇的摩尔比为2.15∶1.0)、4.13g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的3％)，0.069g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和68.80g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500mL三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在86℃，反应5小时，制得1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯产率为86.1％。实施例4：本实施例提供了一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。分别称取94.70g甲基丙烯酸、45.06g1，4-丁二醇(甲基丙烯酸与1，4-丁二醇的摩尔比为2.20∶1.0)、4.19g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的3％)，0.070g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和69.88g环己烷(反应物总重量的50％)加入到500mL三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在86℃，反应5小时，制得1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1-2次，静置分层，取上层有机相，减压蒸馏除去有机溶剂，得到产物1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯产率为82.1％。实施例5：本实施例提供了一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法。分别称取90.39g甲基丙烯酸、45.06g1，4-丁二醇(甲基丙烯酸与1，4-丁二醇的摩尔比为2.10∶1.0)、4.06g硫酸氢钠催化剂(反应物总重量的3％)，0.067g吩噻嗪阻聚剂(反应物总重量的0.05％)和54.18g环己烷(反应物总重量的40％)加入到500mL三口瓶中，装上温度计、回流冷凝管和油水分离器，开启磁力搅拌和加热，控制反应温度在86℃，反应5小时，制得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1，4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(1)在装有分水器的反应瓶中加入甲基丙烯酸、1，4‑丁二醇、固体酸催化剂硫酸氢钠、阻聚剂吩噻嗪及带水剂正己烷，混合搅拌，加热，甲基丙烯酸与1，4‑丁二醇在80～90℃下反应4.5～5.5小时制备得到1，4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯；所述甲基丙烯酸与1，4‑丁二醇摩尔最佳配比为2.10∶1，催化剂硫酸氢钠用量为反应物总质量3％，阻聚剂吩噻嗪用量为反应物总质量0.05％，带水剂环己烷用量为反应物总质量50％，反应温度为84～86℃左右，最佳反应时间为5h。(2)反应结束后，冷至室温，过滤，活性碳脱色，向混合液中加入碳酸氢钠饱和溶剂洗涤，再用蒸馏水洗至1‑2次，静置分层，取上层有机相。

【技术特征摘要】
1.一种1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(1)在装有分水器的反应瓶中加入甲基丙烯酸、1，4-丁二醇、固体酸催化剂硫酸氢钠、阻聚剂吩噻嗪及带水剂正己烷，混合搅拌，加热，甲基丙烯酸与1，4-丁二醇在80～90℃下反应4.5～5.5小时制备得到1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯；所述甲基丙烯酸与1，4-丁二醇摩尔最佳配比为2.10∶1，催化剂硫酸氢钠用量为反应物总质量3％，阻聚剂吩噻嗪用量为反应物总质量0.05％，带水剂环己烷用量为反应物总质量50％，反应温度为84～86℃左右，最佳反应时间为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海军，朱晓蕾，贾凯，蔡正春，徐徐，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32