一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法

2023-08-03 10:23:41

專利名稱：一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法
技術領域：
本發明屬於有機化合物合成技術領域，具體涉及一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法。
背景技術：
甲基丙烯酸甲酯(MMA)，無色液體，易揮發，易燃。熔點為_48°C，沸點100_10rC， 24 °C (4. 3kPa )，相對密度0. 9440 (20/4 °C )，折射率1. 4142，閃點(開杯)10°C，蒸氣壓 (25.5°C)5. 33kPa。溶於乙醇、乙醚、丙酮等多種有機溶劑，微溶於乙二醇和水。在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。目前，甲基丙烯酸甲酯是一種重要的有機化工原料，主要作為聚合單體用於生產其聚合物和共聚物，還可通過酯交換用於生產甲基丙烯酸高碳酯，具有極其廣闊的市場前景。目前，世界已經工業化、正在運行的MMA生產技術主要包括丙酮氰醇法(ACH法)、 異丁烯法(包括傳統i_C4法、叔丁醇法和ASAHI法)、乙烯法(BASF法)和改進丙酮氰醇法 (MGC法)，這四種方法，各有千秋，仍需對其改進和創新。雖然還有一些其他方法，但並未進入工業化生產。

發明內容
發明目的針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法，以實現提供一種原料便宜易得、收率高、操作簡單適合工業化生產的合成工藝。技術方案為了實現上述發明目的，本發明採用的技術方案如下
一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法，混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛，攪拌溶解，加入 NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應，製得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應，製得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應，製得甲基丙烯酸甲酯。反應式如下
...............O
上述的製備甲基丙烯酸甲酯的方法，具體步驟如下
(1)在反應器中加入叔丁醇和2-溴-2-甲基丙酸，室溫下攪拌溶解，加入NaH2PO3，然後加入NaClO2，室溫攪拌反應至反應結束；攪拌下向體系中加入水，用乙酸乙酯萃取，有機層用無水Na2SO4乾燥，減壓濃縮有機層至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸；
(2)在反應器中依次加入甲醇、步驟(1)製得的2-溴-2-甲基丙酸和濃硫酸，攪拌回流反應至反應結束；冷卻反應體系至室溫，加入乙酸乙酯萃取得有機層，用水洗滌有機層，用無水Na2SO4乾燥有機層，減壓濃縮有機層至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸甲酯；
(3)在反應器中加入甲醇和30%Na0H水溶液，然後攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯， 回流反應至反應結束；反應體系降至室溫，用濃鹽酸調PH7、，然後用乙酸乙酯萃取水層， 減壓濃縮水層至幹，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯。有益效果與現有的甲基丙烯酸甲酯製備方法相比，本發明的製備甲基丙烯酸甲酯方法具有的突出優點包括該方法原料便宜易得、收率高、操作簡單且適合工業化生產， 產物收率高，具有很好的實用性，能夠產生較好的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步的說明。實施例1
在250mL三口燒瓶中加入150mL叔丁醇和15. Ig 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0. 5g NaH2PO3，然後加入19g NaClO2,室溫攪拌反應5h，TLC檢測反應完畢。攪拌下向體系中加入450mL水，用乙酸乙酯250mLX 3次萃取，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸14. 2g，收率85%。不用純化直接進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入甲醇150mL，加入上步粗品16. 7g，加入濃硫酸5g，攪拌回流反應證，TLC檢測反應完畢；把反應體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯500mL，用水50mLX3次洗滌有機層，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至幹得到2_溴-2-甲基丙酸甲酯17. 2g，收率95%。不用純化直接進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入75mL甲醇和30% NaOH水溶液75mL，然後攪拌下加入 2-溴-2-甲基丙酸甲酯18g，回流反應6h，TLC檢測反應完畢；反應體系降至室溫，用濃鹽酸調pH至7 8，然後用乙酸乙酯150mLX3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水Na2SO4乾燥，濾除 Na2SO4,濾液減壓濃縮至幹，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯7. 5g，收率 75%。實施例2
在250mL三口燒瓶中加入200mL叔丁醇和20g 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0. 7g NaH2PO3，然後加入23g NaClO2,室溫攪拌反應6h，TLC檢測反應完畢。攪拌下向體系中加入500mL水，用乙酸乙酯300mLX 3次萃取，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸，直接用於進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入甲醇180mL，加入上步粗品18g，加入濃硫酸6g，攪拌回流反應他，TLC檢測反應完畢；把反應體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯550mL，用水60mLX 3次洗滌有機層，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至幹，得到2_溴_2_甲基丙酸甲酯，直接用於進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入IOOmL甲醇和30% (質量體積比)NaOH水溶液IOOmL,然後攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯35g，回流反應6. 5h，TLC檢測反應完畢；反應體系降至室溫，用濃鹽酸調PH至7 8，然後用乙酸乙酯250mLX3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水 Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4,濾液減壓濃縮至幹，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯，收率80%。實施例3在250mL三口燒瓶中加入170mL叔丁醇和18g 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0.6g NaH2PO3，然後加入21g NaClO2,室溫攪拌反應4h，TLC檢測反應完畢。攪拌下向體系中加入450mL水，用乙酸乙酯300mLX 3次萃取，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸，直接用於進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入甲醇130mL，加入上步粗品14g，加入濃硫酸4g，攪拌回流反應4h，TLC檢測反應完畢；把反應體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯450mL，用水40mLX 3次洗滌有機層，有機層用無水Na2SO4乾燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至幹，得到2_溴_2_甲基丙酸甲酯，直接用於進行下一步反應。在250mL三口瓶中加入50mL甲醇和30% (質量體積比)NaOH水溶液50mL，然後攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯20g，回流反應5. 5h,TLC檢測反應完畢；反應體系降至室溫，用濃鹽酸調PH至疒8，然後用乙酸乙酯250mLX 3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水Na2SO4 乾燥，濾除Na2SO4,濾液減壓濃縮至幹，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯，收率78%。
權利要求
1.一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法，其特徵在於混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛， 攪拌溶解，加入NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應，製得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應，製得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應，製得甲基丙烯酸甲酯。
2.根據權利要求1所述的製備甲基丙烯酸甲酯的方法，其特徵在於，具體步驟如下(1)在反應器中加入叔丁醇和2-溴-2-甲基丙酸，室溫下攪拌溶解，加入NaH2PO3，然後加入NaClO2，室溫攪拌反應至反應結束；攪拌下向體系中加入水，用乙酸乙酯萃取，有機層用無水Na2SO4乾燥，減壓濃縮有機層至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸；(2)在反應器中依次加入甲醇、步驟(1)製得的2-溴-2-甲基丙酸和濃硫酸，攪拌回流反應至反應結束；冷卻反應體系至室溫，加入乙酸乙酯萃取得有機層，用水洗滌有機層，用無水Na2SO4乾燥有機層，減壓濃縮有機層至幹，得到2-溴-2-甲基丙酸甲酯；(3)在反應器中加入甲醇和30%Na0H水溶液，然後攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯， 回流反應至反應結束；反應體系降至室溫，用濃鹽酸調PH7、，然後用乙酸乙酯萃取水層， 減壓濃縮水層至幹，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯。
全文摘要
本發明公開了一種製備甲基丙烯酸甲酯的方法，混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛，攪拌溶解，加入NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應，製得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應，製得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應，製得甲基丙烯酸甲酯。該方法原料便宜易得、收率高、操作簡單且適合工業化生產，產物收率高，具有很好的實用性，能夠產生較好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C07C69/653GK102432465SQ20111036736
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者張衛東 申請人:太倉市運通化工廠