[發明專利]一種合成丁氧基三乙二醇丙烯酸酯的方法

有效

• 申請號: 201410323325.3
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104098467A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 郭登峰;朱煜;劉準;趙會晶;曹惠慶;楊光;孫潔
• 申請（專利權）人: 常州大學;江蘇怡達化學股份有限公司
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C69/54;B01J27/02
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;隋玲玲

技術領域

本發明涉及一種合成丁氧基三乙二醇丙烯酸酯的方法，丙烯酸與丁氧基三乙二醇直接酯化合成丁氧基三乙二醇丙烯酸酯，可用于光固化涂料單體，屬于精細化學品技術領域。

背景技術

丁氧基三乙二醇丙烯酸酯是一種無色透明液體，具有碳碳雙鍵、醚鍵和酯鍵三種官能團，性質極其活潑，是一種有廣泛應用的有機化合物，可應用于纖維加工、涂料、光固化樹脂、膠黏劑、紙張加工和橡膠工業等方面，在現代有機合成工業中占有重要地位，尤其是可用作光固化涂料的單體。

其結構式為：

傳統直接酯化法的催化劑多采用硫酸，對設備腐蝕設備嚴重，存在固廢后處理等環境問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直接酯化合成丁氧基三乙二醇丙烯酸酯方法，該方法避免了傳統工藝帶來的腐蝕設備、環境污染等問題。工藝簡單，催化劑與產品易分離，重復使用率高。

本發明的目的是這樣實現的：以丙烯酸(AA)和三乙二醇單丁醚(3ED)為原料，采用固體酸催化劑，在帶水劑、阻聚劑存在下，在一定反應溫度下，經直接酯化反應合成丁氧基三乙二醇丙烯酸酯。

所述催化劑為S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑。本發明提供的固體酸催化劑是通過共沉淀法制備的，其質量百分比用量為反應總物料的2.0~6.0%；

作為對本發明的進一步限定，本發明所述方法中原料投料摩爾比為：AA:3ED=1.10~1.50:1，反應溫度為130~160℃。

所述阻聚劑選自如下物質中的一種或幾種：對苯二酚、對羥基苯甲醚、乙酰丙酮、吩噻嗪。優選吩噻嗪，其質量百分比用量為反應總物料的0.3%。

所述帶水劑選自如下物質中的一種：正己烷、環己烷、石油醚、苯、甲苯、乙苯。優選甲苯，其質量百分比用量為反應總物料的15.0~40.0%，最適宜的質量百分比用量為反應總物料的17.5%。

本發明使用的催化劑是S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑，按照以下方法制備：將五水四氯化錫配制成一定濃度的溶液，用濃氨水調節為pH=1-3（優選pH=2）的溶膠，劇烈攪拌，在60℃下加入一定量的硅溶膠，攪拌一定時間后加入濃氨水，陳化一定時間后過濾，用去離子水將沉淀物上附著的可溶性鹽洗滌除去，干燥至恒重，再置于馬弗爐中300~700℃焙燒2-5h，優選3h，研磨。用一定濃度的過硫酸銨溶液，以15mL/g浸漬，將過濾物烘干，再置于馬弗爐300~500℃中焙燒2-5h，優選3h，制得S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑。

硅溶膠采用堿性硅溶膠，可溶性錫鹽采用SnCl₄.5H₂O，錫硅陽離子摩爾比為Sn：Si=1:1~5，載體陳化溫度為40~100℃，陳化時間為1~48h，載體焙燒溫度為300~700℃，焙燒時間為1~8h。

作為本發明的優選方案：所述S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑質量百分比用量為反應總物料的5.0-6.0%，反應投料摩爾比為：AA:3ED=1.30-1.50:1，反應溫度為150-160℃，反應時間為5-6h。

再優化方案為，所述S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑質量百分比用量為反應總物料的5.0%，反應投料摩爾比為：AA:3ED=1.30-1.40:1，反應溫度為150℃，反應時間為6h，阻聚劑吩噻嗪質量百分比用量為反應總物料的0.3%。

本發明的優點是：?采用S₂O₈^2-/SnO₂-SiO₂固體酸催化劑，副反應少，選擇性好。克服了傳統均相催化劑產物分離困難，腐蝕設備等缺點，對環境污染小，且催化劑可以重復使用，可實現清潔生產。

具體實施方式

以下的實施案例將對本發明作進一步說明，但不因此限制本發明的內容。