超高纯光刻胶试剂3-甲氧基丙酸甲酯的制备方法技术

本发明专利技术提供一种超高纯光刻胶试剂3

【技术实现步骤摘要】
超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶试剂合成领域，特别涉及一种纯度高、催化剂使用寿命长、转化率高的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法。

技术介绍

[0002]超高纯3
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甲氧基丙酸甲酯是一种重要的有机溶剂和有机合成中间体，广泛应用于涂料行业，电子行业以及医药中间体的合成。
[0003]3‑
甲氧基丙酸甲酯通常由甲醇和丙烯酸甲酯在催化剂的作用下进行加成反应制得。常用的催化剂有甲磺酸、负载型催化剂、碱金属、强碱性离子交换树脂等，其中，使用甲磺酸作为催化剂需要在加压进行，不便于生产，且反应温度高、副反应多，成本高；使用负载型催化剂则需要使用溶剂，其存在溶剂回收、反应时间长，生产效率低等问题；使用碱金属作为催化剂则存在产物纯度低，无法达到超高纯电子级产品的要求；而使用强碱性离子交换树脂作为催化剂则存在催化剂使用寿命短，一般用6
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8小时失去催化效果，需要再生，最多只能再生7次，而且强碱性离子交换树脂容易破碎失去用途，转化率不高，普遍在70
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90％之间，再生强碱性离子交换树脂产生大量废水，大大增加了生产的成本，无法大规模连续化生产。因此，如何提供一种3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，使其具有纯度高、催化剂使用寿命长、转化率高等特点就成为一种客观需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，以解决现有的3
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甲氧基丙酸甲酯制备方法存在的纯度低、催化剂使用寿命短、转化率低等问题。
[0005]本专利技术实施例提供的一种超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，该制备方法为：以无水甲醇和丙烯酸甲酯为原料，所述原料的水分及酸度均控制在5ppm以内，以强碱性离子交换树脂、稳定剂及助催化剂作为复合催化剂，在
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5～50℃下进行加成反应得到粗品，再将粗品经过减压精馏、分离后即得到所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯。其中，反应温度低于
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5℃，反应太慢，反应温度超过50℃，则催化剂寿命太短。
[0006]进一步地，所述原料中，无水甲醇与丙烯酸甲酯的摩尔比为2:1～100：1。
[0007]进一步地，所述原料通过脱水树脂进行脱水处理控制水分，所述原料通过脱酸树脂进行脱酸处理控制酸度，所述脱水树脂及脱酸树脂的重量分别为丙烯酸甲酯重量的0.5～15％。
[0008]进一步地，所述脱水及脱酸处理的方法为：将所述脱水树脂置于第一固定床反应器中，将所述脱酸树脂置于第二固定床反应器中，所述原料依次经第一固定床反应器及第二固定床反应器进行脱水及脱酸处理。
[0009]优选地，所述脱水树脂的主要成分为低交联性型丙烯酸钠高分子材料，所述脱酸树脂的主要成分为大孔型阴离子交换树脂。
[0010]进一步地，所述复合催化剂的重量为丙烯酸甲酯重量的0.1～10％，所述强碱性离
子交换树脂为季铵盐阴离子交换树脂，所述助催化剂为碱性氧化物，所述稳定剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2，6
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二叔丁基苯酚、吩噻嗪、氯化亚铜、硫酸铜中的一种或几种。
[0011]优选地，所述助催化剂为碱性氧化物，其为氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁中的一种或几种。
[0012]优选地，所述加成反应是在第三固定床反应器中进行的连续或半连续反应，所述反应温度为20～30℃，所述加成反应在真空、常压或加压下进行。
[0013]进一步地，所述第三固定床反应器为管式反应器或塔式反应器。
[0014]优选地，所述分离通过小分子膜进行分离。
[0015]本专利技术相较于现有技术，其有益效果为：本专利技术通过无水甲醇和丙烯酸甲酯在复合催化剂下进行迈克尔加成反应得到产品3
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甲氧基丙酸甲酯，可连续反应12个月以上，且催化剂寿命为1
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2年，不需要频繁再生。另一方面，本申请的单程转化率在98％以上，产品分离简单，无需破坏催化剂再去分离，质量好，纯度在99.99％以上。此外，通过小分子膜分离及离心作用，使产品的金属离子、杂质等控制在超高纯光刻胶用电子级溶剂的指标范围内。本申请还具有合成方法简单、反应条件温和，副反应少，成本低，便于连续化生产等特点。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]实施例1
[0018]在直径为2.5厘米，高度为25厘米的第一固定床反应器、第二固定床反应器中分别装有脱水树脂和脱酸树脂，在直径为2.5厘米，高度为75厘米的第三固定床反应器中装入复合催化剂，其中复合催化剂为季铵盐阴离子交换树脂、氧化钙及对羟基苯甲醚的混合物，将第一固定床反应器、第二固定床反应器及第三固定床反应器依次连接在一起。先用无水乙醇将第一固定床反应器、第二固定床反应器内的水分带走，直至出来的无水甲醇水含量低于0.5％。然后用无水乙醇清洗复合催化剂，再用氮气吹扫。在配料罐中按无水乙醇和丙烯酸甲酯的摩尔比为2.1:1混合成原料，再将原料经第一固定床反应器进行脱水处理，经第二固定床反应器进行脱酸处理，使原料中的水分和酸度控制在5ppm以内，本实施例中，脱水树脂和脱酸树脂的重量分别为丙烯酸甲酯重量的4％，复合催化剂的重量为丙烯酸甲酯重量的2％。然后将经脱水及脱酸处理后的原料冷却到温度为5～12℃，再将原料通入第三固定床反应器中进行加成反应，第三固定床反应器的温度为24～28℃，反应出来的物料进入接受罐，检测接受罐内的丙烯酸甲酯含量，接受罐的物料经精馏塔减压精馏后，再经小分子膜分离得到产品纯度99.99％以上收集为产品，计算收率，过量的甲醇和未反应完的丙烯酸甲酯和夹带出来的少量产品打回配料罐中，然后添加新鲜无水甲醇和丙烯酸甲酯通过色谱测试含量后调成摩尔比例为2.1：1，进入固定床循环反应。连续运行3个月，测得出料到接受罐中的丙烯酸甲酯0.5％，产品的纯度99.992％，收集到的产品的收率为98.5％，催化剂使用寿命为20个月。
[0019]实施例2
[0020]在直径为2.5厘米，高度为25厘米的第一固定床反应器、第二固定床反应器中分别装有脱水树脂和脱酸树脂，在直径为2.5厘米，高度为75厘米的第三固定床反应器中装入复合催化剂，其中复合催化剂为季铵盐阴离子交换树脂、氧化钾、吩噻嗪及氯化亚铜的混合物，将第一固定床反应器、第二固定床反应器及第三固定床反应器依次连接在一起。先用无水乙醇将第一固定床反应器、第二固定床反应器内的水分带走，直至出来的无水甲醇水含量低于0.5％。然后用无水乙醇清洗复合催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，其特征在于，该制备方法为：以无水甲醇和丙烯酸甲酯为原料，所述原料的水分及酸度均控制在5ppm以内，以强碱性离子交换树脂、稳定剂及助催化剂作为复合催化剂，在
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5～50℃下进行加成反应得到粗品，再将粗品经过减压精馏、分离后即得到所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯。2.如权利要求1所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述原料中，无水甲醇与丙烯酸甲酯的摩尔比为2:1～100：1。3.如权利要求1所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述原料通过脱水树脂进行脱水处理控制水分，及通过脱酸树脂进行脱酸处理控制酸度，所述脱水树脂及脱酸树脂的重量分别为丙烯酸甲酯重量的0.5～15％。4.如权利要求3所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备方法，其特征在于，所述脱水及脱酸处理的方法为：将所述脱水树脂置于第一固定床反应器中，将所述脱酸树脂置于第二固定床反应器中，所述原料依次经第一固定床反应器及第二固定床反应器进行脱水及脱酸处理。5.如权利要求3或4所述的超高纯光刻胶试剂3
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甲氧基丙酸甲酯的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小强，曾志尧，张春雨，蓝俊杰，
申请(专利权)人：深圳市普利凯新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：