本发明专利技术公开了有机化工领域内的一种1,4‑丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，其反应原料为1,4‑丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，加热至温度80‑90℃时，加入HZSM‑5分子筛作为催化剂，升温并维持在100‑130℃，1,4‑丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4‑丁二醇二甲基苯烯酸酯；反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；以蒸馏水洗涤有机相2‑3次；再减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯。催化剂具有高活性、选择性好、反应条件温和、后处理简便、无腐蚀性，易于分离及可重复利用，其生产安全性高、能耗低、收率高。
A synthesis method of 1,4-butanediol dimethylphenylenoate
【技术实现步骤摘要】
一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法
本专利技术涉及一种1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的合成方法，具体是采用1,4-丁二醇和甲基丙烯酸通过酯化合成1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。属于有机化工领域。
技术介绍
1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯是工业生产中重要的不饱和有机酯，其化学结构中含有不饱和碳碳双键和羧基或羧基衍生的特征官能团，具有优良的耐候、耐紫外光、耐水、耐热等特性，在涂料、粘合剂、皮革、化纤、造纸、印染、助剂等方面有广泛的应用。目前，1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯合成方法主要有醇酸直接酯化法和酯交换法。醇酸直接酯化法：将1,4-丁二醇和甲基丙烯酸催化酯化反应获得。酯交换法：以甲基丙烯酸甲酯和1,4-丁二醇为原料，在催化剂（酸、碱或者金属络合物等）和阻聚剂存在的条件下，采用反应精馏酯交换工艺进行反应。其不足之处在于：1、酯交换法对温度要求较高，催化剂用量也较多，副产物则需要采用精馏塔等进行分离，对设备要求较高。2、醇酸酯化法1,4-丁二醇和甲基丙烯酸在催化剂的作用下直接酯化脱水制得的，用浓硫酸作催化剂。在反应中，浓硫酸作为催化剂，反应活性较高，同时浓硫酸价廉，但以其为催化剂合成酯，主要存在以下几个缺点：在酯化反应条件下，浓硫酸同时具有酯化、脱水和氧化作用，导致一系列副反应的发生，使反应生成的混合物中含有少量的醚、硫酸酯、不饱和化合物和羰基化合物等。给产品的精制和回收带来困难；作为催化剂的浓硫酸要经过碱中和水洗除去，工艺复杂，产品和未反应的原料损失大，并产生大量的高盐废液，且对设备腐蚀严重，反应结束后催化剂和产物难分离，后处理工艺复杂，对环境污染严重，催化剂难以重复利用等。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的合成方法，使得生产安全性高、能耗低、收率高。本专利技术的目的是这样实现的：一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，包括如下步骤：（1）在装有分水器的反应装置内加入1,4-丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，混合搅拌均匀；（2）加热至温度80-90℃时，加入HZSM-5分子筛作为催化剂，然后加热升温并维持在100-130℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应；（3）反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；（4）以蒸馏水洗涤有机相2-3次；（5）升温至70-80℃，并在0.03-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。进一步地，在上述步骤（1）中，甲基丙烯酸和1,4-丁二醇的摩尔比优选为：2.6-3.4。甲基丙烯酸和1,4-丁二醇的摩尔配比过大，会带来能耗的急剧增加，配比过小，则反应不完全，造成原料的浪费。所述催化剂为HZSM-5分子筛；用量为反应原料中醇酸总质量的0.5-3.0%。阻聚剂为对苯二酚，用量为反应原料中醇酸总质量的0.5-1.0%。带水剂为环己烷，用量为反应原料中醇酸总质量的30-50%。进一步地，所述反应装置为带有分水器、回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶。反应过程不断回流冷凝，分水器可以将反应体系中的水分及时分出。本专利技术的反应温度100-130℃，其反应温度低，反应时间较短，为2.5-4h；催化剂易于分离，且可快速重复利用，反应产物易于分离，对环境污染小，将HZSM-5分子筛作为1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯生产时的效催化剂，具有高活性、选择性好、反应条件温和、后处理简便、无腐蚀性，可重复利用等优点，使得生产安全性高、能耗低、收率可高达98.8%以上。该方法可为1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯大规模工业生产提供技术支持。具体实施方式实施例1一种1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的合成方法，在室温下将69.54g的甲基丙烯酸、28g的1,4-丁二醇，0.49g的阻聚剂对苯二酚和带水剂环己烷29.26g，投入装有分水器、回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，溶解并搅拌均匀，然后升温至85℃，加入HZSM-5分子筛催化剂0.49g，然后加热升温并维持在100℃，继续反应至分水器无水分出，结束反应，用时4h，测试反应体系酸值为0.048mgKOH/g。过滤分离出催化剂，以分液漏斗静置分出浅黄色有机相，再用蒸馏水洗涤有机相3次，然后升温至70℃，并在0.03-0.04MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。经气相色谱分析，酯含量为98.01%。实施例2在装有分水器的反应瓶中投入甲基丙烯酸74.89g、1,4-丁二醇28g、阻聚剂对苯二酚0.67g及带水剂环己烷36.01g，搅拌溶解，升温至80℃，加入HZSM-5分子筛催化剂1.03g，然后加热升温并维持在105℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应，用时3.5h，测得反应酸值为0.054mgKOH/g。过滤分离出催化剂，分液漏斗静置分出浅黄色有机相，再用蒸馏水洗涤有机相2次，然后升温至80℃，并在0.05-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。经气相色谱分析，酯含量为98.33%。实施例3在装有分水器的反应瓶中投入甲基丙烯酸80.24g、1,4-丁二醇28g、阻聚剂对苯二酚0.87g及带水剂环己烷43.3g，搅拌溶解，升温至90℃，加入HZSM-5分子筛催化剂1.08g，然后加热升温并维持在110℃继续反应，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，反应至分水器无水分出，则反应结束，用时3h，测得反应酸值为0.034mgKOH/g。过滤分离出催化剂，分液漏斗静置分出浅黄色有机相，再用蒸馏水洗涤有机相3次，然后升温至70-75℃，并在0.04-0.05MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。经气相色谱分析，酯含量为98.19%。实施例4在装有分水器的反应瓶中投入甲基丙烯酸85.59g、1,4-丁二醇28g、阻聚剂对苯二酚1.14g及带水剂环己烷51.12g，搅拌溶解，升温至85℃，加入HZSM-5分子筛催化剂1.70g，然后加热升温并维持在125℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应，测得反应酸值为0.066mgKOH/g。过滤分离出催化剂，分液漏斗静置分出浅黄色有机相，再用蒸馏水洗涤有机相3次，然后升温至75-80℃，并在0.03-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。经气相色谱分析，酯含量为98.83%。实施例5在装有分水器、回流冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，投入甲基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，其特征在于包括如下步骤：/n（1）在装有分水器的反应装置内加入1,4-丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，混合搅拌均匀；/n（2）加热至温度80-90 ℃时，加入HZSM-5分子筛作为催化剂，然后加热升温并维持在100-130 ℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应 ；/n（3）反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；/n（4）以蒸馏水洗涤有机相2-3次；/n（5）升温至70-80℃，并在0.03-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。/n
【技术特征摘要】
1.一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）在装有分水器的反应装置内加入1,4-丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，混合搅拌均匀；
（2）加热至温度80-90℃时，加入HZSM-5分子筛作为催化剂，然后加热升温并维持在100-130℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应；
（3）反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；
（4）以蒸馏水洗涤有机相2-3次；
（5）升温至70-80℃，并在0.03-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹正国，王福，李江华，陈佳佳，
申请(专利权)人：江苏正丹化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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