一种丙烯酸叔丁酯的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种丙烯酸叔丁酯的制备工艺。
【背景技术】
[0002] 丙烯酸叔丁酯是一种极为重要的化工基础原料和中间体，因其具有独特而又活性 强的极性分子、不饱和双键及羧酸酯（一 C00R)结构，故可以衍生出许多种拥有良好性能 的聚合物配方，并经乳液聚合、溶液聚合、共聚等加工方式制备出塑性、交联等聚合物。其 聚合物粘结性强，透明度好，成膜清晰等特点，使其在各种化学品的改性方面具有巨大的潜 力，在涂料、涂层、造纸、无纺布、高吸水性材料、洗涤剂、合成纤维、合成橡胶、塑料、皮革、粘 合剂等方面得到越来越广泛的应用。在工业上多采用丙烯酸与丁醇在浓硫酸催化下酯化合 成，副反应多、产品颜色深、后处理工艺复杂、设备腐蚀严重、废水排放量大。
[0003] CN104276948A公开了一种（甲基）丙烯酸叔丁酯的合成方法，该方法一种（甲基） 丙烯酸叔丁酯制备方法，包括将摩尔比为1.0:1.0~5.0:1.0的（甲基）丙烯酸与异丁烯 连同酸性催化剂在40°C~120°C温度、1.0 MPa~5. OMPa反应压力的条件下以异丁烯的体积 空速0. 5/h~5. Ο/h酯化合成（甲基）丙烯酸叔丁酯。但是酯化率较低。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的 不足，提供一种以多种强酸性阳离子交换树脂和阻聚剂组成的特殊催化体系催化合成丙烯 酸叔丁酯的制备工艺，能够显著的提高丙烯酸叔丁酯的收率。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：将摩尔比为1. 0:1. 0~5. 0:1. 0的 丙烯酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在40°C~120°C温度、1.0 MPa~5. OMPa反应压力 的条件下以异丁烯的体积空速〇. 5/h~5. Ο/h酯化合成丙烯酸叔丁酯。
[0006] 所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯 胺，上述4种阻聚剂的重量比为1:3:2:7 ;酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂。
[0007] 与现有技术相比，本发明的优点是： 1)在此独特的催化体系下，特别是阻聚剂的有效组合产生的协同效应能够使生成的丙 烯酸叔丁酯的收率高。
[0008] 2)工艺简单，原材料利用率高。
[0009] 3)工艺环保，不产生废酸、废水，无需进行废酸、废水处理。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合实施例，对本发明做进一步描述。
[0011] 实施例1 将摩尔比为1. 0:1. 0的丙烯酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在40°C温度、1.0 MPa 反应压力的条件下以异丁烯的体积空速0. 5/h酯化合成丙烯酸叔丁酯。
[0012] 所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯 胺，上述4种阻聚剂的重量比为1:3:2:7 ;酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂。
[0013] 实施例2 将摩尔比为5. 0:1.0的丙烯酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在120°C温度、 5. OMPa反应压力的条件下以异丁烯的体积空速5. Ο/h酯化合成丙烯酸叔丁酯。
[0014] 所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯 胺，上述4种阻聚剂的重量比为1:3:2:7 ;酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂。
[0015] 实施例3 将摩尔比为3. 0:1. 0的丙烯酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在80°C温度、3. OMPa 反应压力的条件下以异丁烯的体积空速2. Ο/h酯化合成丙烯酸叔丁酯。
[0016] 所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯 胺，上述4种阻聚剂的重量比为1:3:2:7 ;酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂。
[0017] 对比例1 阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚，上述3种阻聚剂的 重量比为1:3:2，其余条件与实施例1完全相同。
[0018] 对比例2 阻聚剂为对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯胺，上述3种阻聚剂的重量比 为3:2:7,其余条件与实施例1完全相同。
[0019] 对比例3 阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯胺，上述4种 阻聚剂的重量比为2:3:2:7,其余条件与实施例1完全相同。
[0020] 对比例4 不添加阻聚剂，其余条件与实施例1完全相同。
[0021] 把实施例1-3和对比例1-4制备的丙烯酸叔丁酯进行测试，测试标准采用本领域 常规实验和规定，测定酯化率，具体结果见表1，其中： 醇过量情况下的酯化率按式（1)计算： 酯化率=(1-反应后体系的酸值/反应前体系的酸值）X100 % (1); 酸过量时依据醇酸摩尔比换算酯化率，如式（2): 酸过量酯化率=[(1)式中的酯化率/醇酸摩尔比]X100 % (2) 表1
通过上述实施例和对比例可以看出，在其余条件相同的情况下，阻聚剂成分不同以及 比例关系不同，导致酯化率有较大的差别。采用本发明阻聚剂以及阻聚剂之间的比例关系 可以有效防止异丁烯的聚合，提高酸烯加成反应的选择性，有效减少二异丁烯副产物的生 成。
[0022] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种丙烯酸叔丁酯的制备工艺，其特征在于将摩尔比为I. 0:1. O~5. 0:1. O的丙烯 酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在40°C~120°C温度、1.0 MPa~5. OMPa反应压力的 条件下以异丁烯的体积空速〇. 5/h~5. 0/h酯化合成丙烯酸叔丁酯；所述的阻聚剂为叔丁 基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2, 5-二叔丁基对苯二酚和二苯胺，上述4种阻聚剂的重量比为 1:3:2:7〇2. 根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的酸性催化剂为强酸性阳离子交换树 脂。
【专利摘要】本发明公开了一种丙烯酸叔丁酯的制备工艺，将摩尔比为1.0:1.0～5.0:1.0的丙烯酸与异丁烯连同酸性催化剂和阻聚剂在40℃～120℃温度、1.0MPa～5.0MPa反应压力的条件下以异丁烯的体积空速0.5/h～5.0/h酯化合成丙烯酸叔丁酯，所述的阻聚剂为叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、2,5-二叔丁基对苯二酚和二苯胺，上述4种阻聚剂的重量比为1:3:2:7；酸性催化剂为强酸性阳离子交换树脂。该方法能够显著的提高丙烯酸叔丁酯的收率。
【IPC分类】C07C67/04, C07C69/54
【公开号】CN104987288
【申请号】CN201510238767
【发明人】洪静
【申请人】齐鲁工业大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月12日