本发明涉及一种制备2-甲氧基丙烯的方法，特别是一种采用触媒搭配助催化剂，在常压和较高温度下来催化裂解2,2-二甲氧基丙烷制备2-甲氧基丙烯的方法。
背景技术
2-甲氧基丙烯，为一种重要的有机化合物，是许多药物合成中关键原料，并且在材料、医药、染料和饲料等工业领域广泛的应用。目前，主要的合成2-甲氧基丙烯路线有：1、由甲醇和不饱和烃加成反应，生成2-甲氧基丙烯；2、先通过间接或直接法来合成2,2-二甲氧基丙烷，然后通过气相或者液相法催化裂解2,2-二甲氧基丙烷，来制备2-甲氧基丙烯。路线1步骤简单，反应收率较高，选择性也很好，但是此路线存在以下缺点：(1)、涉及的反应催化剂在高温下对设备腐蚀性很强；(2)、不饱和烃化学活性高，反应激烈，难于控制，操作安全性较差；(3)、所用的不饱和烃丙炔或者丙二烯的来源比较难，只有该原料的大型石化企业才会考虑该条合成路线。路线2直接法合成2,2-二甲氧基丙烷的原料甲醇和丙酮廉价易得，易于实现2-甲氧基丙烯的工业化生产。然而，由于此缩合反应转化率较低，并且甲醇和丙酮、2,2-二甲氧基丙烷都会产生共沸物，使2,2-二甲氧基丙烷的制备成为此路线的难点之一。路线2中气相裂解法是将2,2-二甲氧基丙烷汽化后通过加热的催化剂床层，在高温下催化裂解，得到2-甲氧基丙烯。因为要先将原料汽化，然后在高温下进行裂解，所以气相裂解法能耗较大。而液相裂解法可以在温和的条件下将2,2-二甲氧基丙烷催化裂解。
关于通过2,2-二甲氧基丙烷液相裂解来制备2-甲氧基丙烯的研究，国内外的学者做了很多工作。
西安近代化学研究所杨淑敏等人2002年发表在精细化工中间体的研究中，用苯甲酸和吡啶作为催化剂，二甘醇二甲醚作为溶剂，并加入一定量的琥珀酸酐来吸收裂解产生的甲醇来促进反应向2-甲氧基丙烯的方向进行。精馏收率为80.06%，产品纯度大于98%。该体系由于溶剂的使用和琥珀酸酐的引入大大增加了成本。
武汉理工大学李晓曦等人2009年发表在安徽化工的文章中，采用苯甲酸和吡啶作为催化剂，甲苯作为溶剂，并用丁二酸酐来吸收甲醇。产品收率可达到81.1%，纯度大于97%。该体系中，虽然用甲苯代替二甘醇二甲醚作为溶剂降低了成本。但是，溶剂的使用和丁二酸酐的引入使反应体系过于复杂，为反应后处理带来了不便。
美国专利us5,576,465中manfredkaufhold采用壬酸在130℃下催化裂解2,2-二甲氧基丙烷来制备2-甲氧基丙烯，转化率可达到78%，裂解液先经过水洗，然后在精馏得到可得到纯度为99.3%的2-甲氧基丙烯。虽然此体系中未使用溶剂，但是壬酸的使用量特别大，不易工业化生产。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种既不使用溶剂，也不引入酸酐，高效液相裂解2,2-二甲氧基丙烷来制备2-甲氧基丙烯的方法，为2-甲氧基丙烯提供一种更合理的工业化生产方法。
为此，本发明采用的技术方案为：一种制备2-甲氧基丙烯的方法，其步骤包含：
步骤a)，混合2,2-二甲氧基丙烷、催化剂和助催化剂；
步骤b)，在60-150℃温度裂解反应5-15小时，获得2-甲氧基丙烯产物；
其中，2,2-二甲氧基丙烷、催化剂和助催化剂的摩尔比=1：0.01%-5.0%：0.05%-8.0%；
所述的催化剂选自甲苯磺酸类化合物的一种或多种的混合物，助催化剂选自吡啶类化合物、喹啉类化合物或苯二酚中的一种或多种的混合物。
作为优选，步骤b)中的2-甲氧基丙烯产物再经水洗和精馏步骤。
作为优选，步骤b)的加热在常压下进行。
作为优选，步骤b)中的反应温度为80-120℃。
作为优选，所述2,2-二甲氧基丙烷、催化剂和助催化剂的摩尔比=1：0.01%-2.0%：1.0%-8.0%。
作为优选，所述的催化剂为对甲苯磺酸。
作为优选，所述的助催化剂为吡啶。
作为优选，所述的助催化剂为喹啉。
作为优选，所述的助催化剂为对苯二酚。
本发明在不引入溶剂和酸酐前提下，采用少量的对甲苯磺酸和助催化剂，在温度为60-150℃下，高效裂解2,2-二甲氧基丙烷，反应5-15小时后，裂解液先经过水洗、精馏得到高纯度的2-甲氧基丙烯。本发明为管道化连续反应合成2-甲氧基丙烯提供了新思路和方式。
具体实施方式
为了更好地说明本发明专利，通过以下实施例进行具体描述，但本发明不受这些实施例的任何限制，本发明中产品的含量和纯度由气相色谱检测。
实施例1
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.3g对甲苯磺酸，0.5g吡啶加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为100℃，保温反应8h后，冷却降温处理。裂解产物先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.3%的2-甲氧基丙烯，产品收率为90.3%。
实施例2
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g对甲苯磺酸，0.8g吡啶加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为90℃，保温反应6.8h后，冷却降温处理。裂解产物先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.1%的2-甲氧基丙烯，产品收率为91.8%。
实施例3
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.3g对甲苯磺酸，0.5g喹啉加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为100℃，保温反应10h后，冷却降温处理。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.2%的2-甲氧基丙烯，产品收率为92.5%。
实施例4
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g对甲苯磺酸，0.8g喹啉加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为90℃，保温反应9h后，冷却降温处理。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.1%的2-甲氧基丙烯，产品收率为92.8%。
实施例5
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.3g对甲苯磺酸，0.5g对苯二酚加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温反应，控制温度为100℃，保温反应13h后，冷却降温。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.4%的2-甲氧基丙烯，产品收率为89.7%。
实施例6
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g对甲苯磺酸，0.8g对苯二酚加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温反应，控制温度为90℃，保温反应12h后，冷却降温。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为99.2%的2-甲氧基丙烯，产品收率为90.5%。
对比例1
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g对甲苯磺酸加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温反应，控制温度为100℃，保温反应18h后，冷却降温。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为98.4%的2-甲氧基丙烯，产品收率为70.5%。
对比例2
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g磷酸酸加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温反应，控制温度为110℃，保温反应20h后，冷却降温。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为96.7%的2-甲氧基丙烯，产品收率为50.3%。
对比例3
将200g2,2-二甲氧基丙烷，0.5g磷酸酸，0.5g喹啉加到250ml三口瓶中，开启搅拌，加热升温反应，控制温度为110℃，保温反应17h后，冷却降温。裂解产品先经过水洗，然后精馏得到纯度为97.2%的2-甲氧基丙烯，产品收率为56.6%。