一种含氟甲基丙烯酸单体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含氟甲基丙烯酸单体的制备方法，特别是一种甲基丙烯酸

【技术实现步骤摘要】
一种含氟甲基丙烯酸单体的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种含氟甲基丙烯酸单体的制备方法，特别是一种甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的制备方法。

技术介绍

[0002]甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯和通常的无氟丙烯酸酯单体一样具有优良的均聚性和共聚性。其均聚物和共聚物具有表面自由能低、折光率低、耐辐射、耐化学介质等优点，最近多用作耐磨性、耐候性、耐化学品、防水、防油的涂料，以及塑料透镜、耐热形状记忆材料、防反射膜、硅树脂医疗器械的表面处理涂层、纤维处理剂、光纤材料、牙科材料等。
[0003]林义等（林义等，甲基丙烯酸1,1,5
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三氢全氟戊酯的合成，天然气化工，2005年第30卷，75
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77）在吩噻嗪和硫酸存在下，采用甲基丙烯酸和八氟戊醇直接酯化的方法研究了甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的合成。讨论了硫酸的用量、反应物配比、反应温度和反应时间对产物收率的影响。得出的结论是：八氟戊醇：甲基丙烯酸=1：2.4，硫酸／八氟戊醇的投料摩尔比在1.6附近较好，适宜的反应温度为60℃，反应时间5h，加入无水硫酸钠做脱水剂的情况下，所得产物收率保持在75%
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80%之间。该方法收率保持在75%
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80%之间，收率较低，并且该工艺采用硫酸等液体催化剂,具有腐蚀性强、三废多，产品精制复杂等缺点。
[0004]向德轩等（向德轩等，甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的合成。精细石油化工，2017年1月，31
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33）以八氟戊醇和甲基丙烯酸为原料，对苯二酚做阻聚剂，在三氟甲磺酸催下方便、高效合成甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯(OFPMA)的方法。考察了反应过程中催化剂种类、用量、反应温度、反应时间等因素对反应收率的影响，并对反应中的副产物进行了初步研究。结果表明：当采用0.5%的三氟甲磺酸做催化剂时，反应在110℃进行10 h后，OFPMA收率可以高达91.7％。该方法反应时间过长，且有 OFPMA的低聚物生成。
[0005]张俊等（张俊等，甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的合成及其对真丝的接枝改性工艺研究，印染助剂，2012年12月，39
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41）以甲苯为溶剂、对甲苯磺酸为催化剂，由八氟戊醇和甲基丙烯酸直接酯化制备甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯．反应温度1 14
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116℃，反应12
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14h停止反应，冷却、过滤，得到清亮、淡红色滤液。滤液先脱溶剂甲苯，再常压精馏，收集148℃馏分，得产物甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯。该方法使用甲苯作溶剂，增加了后处理的难度，且反应时间较长。宋适在文献“甲基丙烯酸1H,1H,5H
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八氟戊醇酯合成研究”中以甲基丙烯酸和 1H,1H,5H
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八氟戊醇酯化反应体系为研究对象通过考察液体酸的催化规律设计了一系列二氧化硅纳米复合全氟磺酸树脂固体酸催化剂，研究了其结构与性能的相互关系，对这类特种丙烯酸酯单体的工业生产催化剂选择与设计作了技术研究，发现催化剂的制备结构与催化活性之间存在一定的关系介质NaOH的浓度为0.08
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lmol/L、FR6.2负载量为20wt%时 得到的催化剂活性最强；同时FR6.2/S102具有非常好的重复利用性。与其他催化剂相比，FR6.2/S102的催化活性高于凝胶树脂FR6.2和大孔磺酸树脂但是低于液体酸PTS。该工艺采用二氧化硅纳米复合全氟磺酸树脂固体酸催化剂,催化活性较低，使用寿命短，不能长期使用。
[0006]王琪宇等（王琪宇等，制备甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的催化剂制备方法，CN 103657725 A）以具有全氟磺酸离子交换树脂为载体，然后通过液相沉降法负载三氟甲磺酸钕，同时使用络合剂进行改性，生成本催化剂产品。本催化剂中全氟磺酸离子交换树脂是一类新型的离子交换树脂，具有酸性强，热稳定性强，化学稳定性强等优点。负载三氟甲磺酸钕的催化剂具有良好的催化酯交换反应的性能。络合剂可以在酸性条件下与三氟甲磺酸钱络合，使钕离子在树脂基体上吸附的更加牢固，不易流失.从而提高了催化剂的使用寿命。该方法使用三氟甲磺酸钕为催化剂，钕为稀有金属，三氟甲磺酸钕价格高，增加了甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯生产成本。
[0007]郝健等（郝健等，固体酸催化合成丙烯酸含氟酯及其衍生物的合成方法，CN 104803849 A）以丙烯酸或甲基丙烯酸和含氟醇为反应物，在固体酸催化剂、阻聚剂和带水剂的条件下进行酯化反应,得到高 纯度丙烯酸或甲基丙烯酸含氟酯。该方法固体酸催化剂对于酯的合成的选择性和收率较高，以1,1,5
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三氢全氟戊醇为基准的转化率95%以上。 固体酸催化剂用量少，酯化率高，与产物易分离。 固体酸催化剂可循环使用，腐蚀性很小，对产物无副作用。该方法在反应体系中引入了带水剂甲苯或环己烷，增加了后处理的难度。
[0008]研发一种新的甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的合成方法成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的制备方法。
[0010]本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的制备方法，包括以下步骤：（1）在反应釜中加入八氟戊醇、甲基丙烯酸和催化剂、阻聚剂，开启真空系统，开启反应釜搅拌升温进行酯化反应；得反应液；（2）反应生成的水和原料八氟戊醇以共沸形式上升到反应回流塔顶部进入渗透汽化膜组件进行分水，分水后的反应液冷凝，收集在渗透液罐；剩余的八氟戊醇气体冷凝后，回到酯化反应回流塔，再回到酯化反应釜继续参与反应；（3）反应完成后，反应液冷却至室温，过滤除去催化剂，得到甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯粗品；（4）减压精馏，收集的甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯粗产品再经水洗、干燥、再次减压精馏得高纯度甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯产品。
[0011]进一步的，步骤（1）中，所述八氟戊醇与甲基丙烯酸的摩尔比为2～1.2：1，优选1.25～1.2：1。
[0012]进一步的，步骤（1）中，所述甲基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在反应釜中加入八氟戊醇、甲基丙烯酸和催化剂、阻聚剂，开启真空系统，开启反应釜搅拌升温进行酯化反应，得反应液；（2）反应生成的水和原料八氟戊醇以共沸形式上升到反应回流塔顶部进入渗透汽化膜组件进行分水，分水后的反应液冷凝，收集在渗透液罐；剩余的八氟戊醇气体冷凝后，回到酯化反应回流塔，再回到酯化反应釜继续参与反应；（3）反应完成后，反应液冷却至室温，过滤除去催化剂，得到甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯粗品；（4）减压精馏，收集的甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯粗产品再经水洗、干燥、再次减压精馏得高纯度甲基丙烯酸
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三氢全氟戊酯产品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述八氟戊醇与甲基丙烯酸的摩尔比为2～1.2：1，优选1.25～1.2：1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述甲基丙烯酸和催化剂的重量比为1:0.08～0.11，优选1:0.095；所述催化剂为一水合...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖玉岭，高翔，官仁仙，邬昌波，王利敏，李勇，
申请(专利权)人：济南正光化工科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：