一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法技术

本发明专利技术提供一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，包括以氯铂酸为主催化剂，以吩噻嗪为助催化剂，在低级醇溶剂中将氯铂酸和吩噻嗪配制成铂系络合催化剂；以（甲基）丙烯酸、异丁烯为原料，以受阻酚类抗氧剂为阻聚剂，在惰性气体保护下在密闭反应器内通过铂系络合催化剂使（甲基）丙烯酸和异丁烯进行反马氏规则加成反应，合成（甲基）丙烯酸异丁酯，再对反应液减压回收异丁烯，精馏得到（甲基）丙烯酸异丁酯。本申请提供的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，能得到反马氏规则加成的产物，且反应体系无酸性废水产生，对设备、管道、仪表几乎无腐蚀，解决了酸性废水难以处理的问题。决了酸性废水难以处理的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法


[0001]本申请涉及有机化学合成领域，尤其涉及一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法。

技术介绍

[0002]（甲基）丙烯酸异丁酯是一种分子内具有不饱和双键的重要有机合成单体，可以自聚或与其它单体共聚得到多种高分子有机材料，也可作为有机合成的重要原料，其用途十分广泛，在制药、胶粘剂、涂料以及合成树脂等领域均有着重要的应用。
[0003]相关技术中，（甲基）丙烯酸异丁酯通常采用（甲基）丙烯酸与异丁醇在强酸催化下酯化反应得到。该方法由于使用了强酸作为催化剂，导致反应设备腐蚀严重，产生的酸性废水难以处理。

技术实现思路

[0004]为了解决以强酸作为催化剂，导致反应设备腐蚀严重，产生的酸性废水难以处理的问题，本申请实施例提供一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，包括如下：以氯铂酸为主催化剂，以吩噻嗪为助催化剂，在低级醇溶剂中将氯铂酸和吩噻嗪配制成铂系络合催化剂；以（甲基）丙烯酸、异丁烯为原料，以受阻酚类抗氧剂为阻聚剂，在惰性气体保护下在密闭反应器内通过铂系络合催化剂催化，使（甲基）丙烯酸和异丁烯进行反马氏规则加成反应，合成（甲基）丙烯酸异丁酯，再对反应液减压回收异丁烯，精馏得到（甲基）丙烯酸异丁酯。
[0005]本申请实施例提供的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，采用铂系络合催化剂对（甲基）丙烯酸与异丁烯进行反马氏规则加成催化反应得到（甲基）丙烯酸异丁酯，反应物料酸性较弱，且反应体系无水产生，无游离的H
+
离子，对设备、管道、仪表几乎无腐蚀。同时，反应体系无酸性废水产生，避免了酸性废水难以处理的问题。
[0006]另外，本方法中以氯铂酸为主催化剂，以吩噻嗪为助催化剂，在低级醇溶剂中配制成铂系络合催化剂后，再用于（甲基）丙烯酸与异丁烯的反马氏规则加成的催化。由于氯铂酸与吩噻嗪形成了络合物，具有稳定化学共价结构，故其稳定性增加，使得铂系络合催化剂在高温（80~150℃）下仍具有较长时间的高催化活性，反应的转化率和选择性高，且能减少催化剂分解和避免催化剂中毒的情况。
[0007]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述氯铂酸的用量为所述（甲基）丙烯酸的摩尔用量的0.0001%~0.005%，所述吩噻嗪的用量为所述氯铂酸的摩尔用量的1~10倍，所述低级醇的用量为所述氯铂酸的质量用量的5~20倍，所述（甲基）丙烯酸与异丁烯的摩尔配比为1:1.5~1:1.05。
[0008]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述反马氏规则加成反应的温度为80~120℃，反应压力为1.0~2.5MPa，反应时间为6~20小时。
[0009]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述阻聚剂包括受阻酚类抗氧剂，所述阻聚剂为所述（甲基）丙烯酸的质量的0.1~5%。
[0010]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂BHT、抗氧剂1010、抗氧剂1024和抗氧剂1076中的其中一种抗氧剂或其中多种抗氧剂的混合物。
[0011]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述氯铂酸的用量为所述（甲基）丙烯酸的摩尔用量的0.0005%~0.002%，所述吩噻嗪的用量为所述氯铂酸的摩尔用量的4~8倍，所述低级醇的用量为所述氯铂酸的质量用量的10~15倍，所述（甲基）丙烯酸与异丁烯的摩尔配比为1:1.3~1:1.1。采用以上配比既能够保证反应顺利进行，又能减少原料回收的量。
[0012]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述反马氏规则加成反应的温度为85~100℃，反应压力为1.2~1.5MPa，反应时间为8~12小时。
[0013]在反应中，温度低了，反应速度慢，温度过高，反应系统压力高，对设备的承压要求高，系统的安全性会降低，因此优选反应温度为85~100℃，压力与温度具有对应关系，随温度变动，故优选反应压力1.2~1.5MPa。反应时间短了，原料转化率不够，时间太长，生产效率降低故优选反应时间为8~12小时。
[0014]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述低级醇为碳原子数为1~8个的直链一元醇、碳原子数为1~8个的直链多元醇、碳原子数为1~8个的支链一元醇和碳原子数为1~8个的支链多元醇中的其中一种醇或其中多种醇的混合物。
[0015]低级醇为化学领域一种模糊概念，以碳原子数量来描述，本申请中将碳原子数为1~8的醇统述为低级醇。
[0016]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述低级醇为异丁醇。
[0017]采用异丁醇可以减少副反应的产生，比如用正丙醇，则有生成（甲基）丙烯酸正丙酯的可能，尽管也能生成目的产品，但会给后续提纯带来困难，故优选为异丁醇。
[0018]在其中一种可能的实施方式中，本申请实施提供的一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的其中一种其他或其中多种气体的混合气体。
具体实施方式
[0019]（甲基）丙烯酸异丁酯是一种分子内具有不饱和双键的重要有机合成单体，可以自聚或与其单体共聚得到多种高分子有机材料，也可作为有机合成的重要原料，其用途十分广泛，在制药、胶粘剂、涂料以及合成树脂等领域均有着重要的应用。
[0020]相关技术中，（甲基）丙烯酸异丁酯通常采用（甲基）丙烯酸与异丁醇在强酸催化下酯化反应得到。该方法由于使用了强酸作为催化剂，例如常规工艺常使用硫酸作为催化剂，加之反应后的副产物为水，使作为催化剂的硫酸稀释，反应设备腐蚀严重。并且会产生大量难以处理的酸性废水。
[0021]公开号为CN110776417A的中国专利技术专利申请公开了一种丙烯酸异丁酯的生产方法，以丙烯酸、异丙醇为反应原料，以苯磺酸、甲基苯磺酸、磺酸树脂或硫酸的一种或多种为催化剂，在阻聚剂存在下于80
‑
110℃，30
‑
100kPa压力下反应8
‑
24小时，采用反应精馏系统边反应边蒸出废水的方式进行酯化反应，反应液再经萃取、碱洗和连续精馏得到产品丙烯酸异丁酯。由于反应采用丙烯酸与异丁醇为原料进行酯化反应，反应会生成一部分水，因使用了强酸催化剂，故需要萃取、碱洗等后处理过程，也会产生大量酸性废水和含盐废水。此外由于反应体系内存在强酸的水溶液，对反应设备、管道、仪表的腐蚀严重。
[0022]另外，由于酯化法废水量大、废水处理难度大及设备腐蚀严重等情况，采用羧酸与烯烃加成的工艺相继报道，如公开号为CN114507131A的中国专利技术专利申请公开了一种（甲基）丙烯酸叔丁酯的合成方法，以（甲基）丙烯酸和异丁烯为原料，以大孔强酸性树脂为催化剂，在两段反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，其特征在于，包括如下：以氯铂酸为主催化剂，以吩噻嗪为助催化剂，在低级醇溶剂中将氯铂酸和吩噻嗪配制成铂系络合催化剂；以（甲基）丙烯酸、异丁烯为原料，以受阻酚类抗氧剂为阻聚剂，在惰性气体保护下在密闭反应器内通过铂系络合催化剂使（甲基）丙烯酸和异丁烯进行反马氏规则加成反应，合成（甲基）丙烯酸异丁酯，再对反应液减压回收异丁烯，精馏得到（甲基）丙烯酸异丁酯。2.根据权利要求1所述的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，其特征在于，所述氯铂酸的用量为所述（甲基）丙烯酸的摩尔用量的0.0001%~0.005%，所述吩噻嗪的用量为所述氯铂酸的摩尔用量的1~10倍，所述低级醇的用量为所述氯铂酸的质量用量的5~20倍，所述（甲基）丙烯酸与异丁烯的摩尔配比为1:1.5~1:1.05。3.根据权利要求1所述的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，其特征在于，所述反马氏规则加成反应的温度为80~120℃，反应压力为1.0~2.5MPa，反应时间为6~20小时。4.根据权利要求1所述的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为受阻酚类抗氧剂，所述阻聚剂的用量为所述（甲基）丙烯酸的质量用量的0.1~5%。5.根据权利要求4所述的（甲基）丙烯酸异丁酯的制备方法，其特征在于，所述受阻酚类抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐友明，岳岩君，滕孝义，龙丹丸子，
申请(专利权)人：湖南正量工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：