[發明專利]一種制備(甲基)丙烯酸羥烷基酯的方法

有效

• 申請號: 201110040365.3
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN102153468A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: M·A·柯蒂斯
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C07C67/26
• 分類號: C07C67/26;C07C69/54
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 白益華

本申請是申請人于2008年2月1日提交的，申請號為200810005770.X的，發明名稱為“一種制備(甲基)丙烯酸羥烷基酯的方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及用來制備(甲基)丙烯酸羥烷基酯的方法。具體來說，本發明涉及能夠在工業上有益地由(甲基)丙烯酸和烯化氧制得(甲基)丙烯酸羥烷基酯的改進工藝。

背景技術

在本文中，在術語“(甲基)”之后跟隨另一術語(例如丙烯酸酯)同時表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。例如，術語“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；術語“(甲基)丙烯酸類的”表示丙烯酸類的或甲基丙烯酸類的；術語“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸或甲基丙烯酸。

如何得到高純度(定義為大于98％的純度)是制備(甲基)丙烯酸羥烷基酯的工藝中存在的一個問題，例如在US?4,365,081A和US?6,465,681A中，為了試圖得到高純度的(甲基)丙烯酸羥烷基酯，通過在均相催化劑的存在下使(甲基)丙烯酸與烯化氧反應來進行制備。例如US?4,365,081A中揭示的方法通常在特定的工藝條件下(例如溫度和加料速率)進行。通常，烯化氧以小于0.27摩爾烯化氧/摩爾(甲基)丙烯酸/小時的速率加入反應器中，反應溫度保持恒定且高于69℃。在此條件下僅得到約97.5％的純度。類似地，US?6,465,681揭示的工藝在特定的加料速率和溫度條件下進行，烯化氧以0.71-0.18的速率加入反應器中，在(甲基)丙烯酸轉化50％之后，升高反應溫度至超過69℃。通過這種工藝條件，制得的反應液體的純度僅為91.4％。在平衡經濟效益和工藝效率的同時提高產品的純度，一直是(甲基)丙烯酸羥烷基酯生產者的目標。

本發明通過將溫度和加料速率這兩個工藝條件最優化，將純度提高到大于98％，從而解決了這個問題。通過這種最優化，本發明的副產物形成較少，提高了產品在下游應用中的性能，而且與上述現有技術所用單體相比，在生產中用這些單體所得的聚合物具有更高的均勻度。

發明內容

在本發明的第一個方面中，提供了一種制備高純度(甲基)丙烯酸羥烷基酯的方法，該方法包括：

i)將(甲基)丙烯酸加入反應容器中；

ii)以0.12-1.23摩爾烯化氧/摩爾(甲基)丙烯酸/小時的加料速率將至少一種烯化氧加入反應容器中；

iii)在提供烯化氧的過程中，將反應溫度保持在50-69℃；然后

iv)將反應器物料冷卻至比初始反應溫度低至少5℃的溫度，當全部烯化氧的至少35重量％已經加入所述反應器的時候，開始冷卻；

v)使所述至少一種(甲基)丙烯酸和至少一種烯化氧反應，形成(甲基)丙烯酸羥烷基酯，所述(甲基)丙烯酸羥烷基酯包含雜質；

vi)通過蒸餾純化(甲基)丙烯酸羥烷基酯。

在本發明的第二個方面，提供了一種制備高純度(甲基)丙烯酸羥烷基酯的方法，該方法包括：

i)將(甲基)丙烯酸加入反應容器；

ii)以0.12-1.23摩爾烯化氧/摩爾(甲基)丙烯酸/小時的加料速率將至少一種烯化氧加入反應容器中；

iii)使所述至少一種(甲基)丙烯酸和至少一種烯化氧反應，形成(甲基)丙烯酸羥烷基酯；

iv)通過蒸餾純化(甲基)丙烯酸羥烷基酯；

v)通過至少清洗(wash)一次來清潔所述反應容器，清洗劑的組分主要由乙酸和水組成。

具體實施方式

將(甲基)丙烯酸加入反應容器中。以預定的加料速率將至少一種烯化氧加入相同的反應器中。烯化氧合適的加料速率為從上限1.23，1.20和1.17至下限0.12，0.20和0.26。所有的范圍都包括端值且可以互相組合。

該反應使用本領域普通技術人員所熟知的設備和基本工藝進行。例如US4,365,081A例舉了用于本發明工藝的設備。

反應物在催化劑的存在下反應，形成至少一種(甲基)丙烯酸羥烷基酯和雜質。通過本發明制得的高純度(甲基)丙烯酸羥烷基酯的例子包括但不限于丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸羥乙酯，丙烯酸羥丙酯和甲基丙烯酸羥丙酯。在將反應物加入反應器的時候，容器的溫度低于69℃，特別是為50-69℃。

然后，在上限100，88和75℃至下限25，37和50℃的溫度范圍內進行反應。所有的溫度范圍都包括端值且可以組合。