[發明專利]一種3?甲氧基丙烯酸甲酯的制備工藝

在審

• 申請號: 201711263170.9
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107879936A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李勇;宋毅;盛慧超
• 申請（專利權）人: 淄博益利化工新材料有限公司
• 主分類號: C07C67/327
• 分類號: C07C67/327;C07C69/734;C07C67/54
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所37223
• 代理人: 楊娜

技術領域

一種3-甲氧基丙烯酸甲酯的制備工藝，屬于有機化合物合成技術領域。

背景技術

3-甲氧基丙烯酸甲酯（MAME）為無色透明液體，是多官能團化合物，具有很好的反應活性，是有機合成中重要的C-3砌塊，廣泛應用與農藥、醫藥和高分子材料等領域，用于合成多種有機化合物，其用途廣，需求量大，但國內工業化較少，多依賴于進口。

目前已報道的MAME的合成方法有以下幾種：1）Wacker催化氧化法：以PdCl₂和CuCl₂為催化劑將丙烯酸和甲醇高效的氧化催化成3，3-二甲氧基丙酸甲酯和3-甲氧基丙烯酸甲酯，丙烯酸的轉化率達到95.2%，該方法簡單高效但催化劑昂貴難以回收利用，還有氯化物生成腐蝕設備；2）丙炔酸甲酯法：丙炔酸甲酯和乙醇在氰化鈉或碳酸鉀催化下合成3，3-二乙氧基丙酸甲酯，氰化鈉催化收率為75%，碳酸鉀催化收率為70%，該工藝成熟，但是丙炔酸價格昂貴，收率不高，且氰化鈉有劇毒；3）原甲酸三甲酯和乙烯酮法：乙烯酮和原甲酸三甲酯在蒙脫土或三氟化硼乙醚催化下制備3，3-二甲氧基丙酸甲酯，然后再對甲苯磺酸或類似物質的催化下裂解制備3-甲氧基丙烯酸甲酯，該反應收率不高，為52%，且反應過程劇烈放熱；4）四氯化碳法：以四氯化碳和乙烯基乙醚為原料合成1，1，1，3-四氯-3-乙氧基丙烷，丙烷化合物和甲醇回流酯化制備3，3-二甲氧基丙酸甲酯，然后經裂解合成3-甲氧基丙烯酸甲酯，該方法目標產物的收率也較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種制備方法簡單，產率高的3-甲氧基丙烯酸甲酯的制備工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該制備工藝以丙烯酸甲酯和過量的甲醇為起始原料，在合成催化劑的作用下，在氧氣氛圍中發生加成醚化反應，生成物經過濾和萃取，得3，3-二甲氧基丙酸甲酯，然后3，3-二甲氧基丙酸甲酯進行催化裂解反應，生成3-甲氧基丙烯酸甲酯與甲醇，通過精餾得到目標產物3-甲氧基丙烯酸甲酯（MAME），甲醇回收；所述合成催化劑為氧化鈷、氧化銦或二者任意比例混合物。

優選的，所述氧氣氛圍為氧氣與氮氣各占50%。

優選的，所述合成催化劑為氧化鈷和氧化銦的混合物，氧化鈷與氧化銦的用量比為1：3~5。

所述合成催化劑用量為丙烯酸甲酯的1~3%。

優選的，所述合成催化劑用量為丙烯酸甲酯的1.5~2.5%。

所述催化裂解反應中以濃硫酸作為催化裂解反應催化劑，濃硫酸的用量為3，3-二甲氧基丙酸甲酯的2~3%。

所述丙烯酸甲酯和甲醇的用量摩爾比為1：3~5。

優選的，所述丙烯酸甲酯和甲醇的用量摩爾比為1：4。

本發明3-甲氧基丙烯酸甲酯的制備工藝分為加成醚化反應、萃取、裂解和精餾四步，首先由丙烯酸甲酯和甲醇在合成催化劑作用下進行加成醚化反應，將丙烯酸甲酯、甲醇和合成催化劑按比例加入反應釜，攪拌均勻，保持反應液保溫為45~55℃，優選的，保持反應液溫度為50℃，并向反應釜中充入氮氣和氧氣，使得氮氣和氧氣的分壓分別為0.4MPa，開始反應，反應時間為14~18h，當反應液中丙烯酸甲酯的含量少于5%時，反應結束。將反應液過濾回收催化劑，然后加入石油醚進行萃取，分離回收石油醚得中間產物3，3-二甲氧基丙酸甲酯，同時分離得水相中回收甲醇和丙烯酸甲酯進行套用。分離得3，3-二甲氧基丙酸甲酯加入濃硫酸做裂解催化劑，進行裂解反應，裂解產物進入精餾釜進行精餾收集精餾產物并稱重得目標產物3-甲氧基丙烯酸甲酯。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：本發明制備工藝簡單高效，產物3-甲氧基丙烯酸甲酯的收率較高，達到78~82.4%，催化劑能夠長期循環利用，無有腐蝕或有毒性物質，不會對反應設備造成腐蝕，可工業化生產，具有可觀的經濟效益。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明，實施例為最佳實施例。

實施例1

本實施例原料組成：丙烯酸甲酯560g，甲醇716g，氧化鈷2.24g，氧化銦8.96g，濃硫酸 17.6g；

制備過程：

將丙烯酸甲酯、甲醇和合成催化劑加入反應釜，攪拌均勻，保持反應液保溫為50℃，并向反應釜中充入氮氣和氧氣，使得氮氣和氧氣的分壓分別為0.4MPa，開始反應，反應時間為16h，當反應液中丙烯酸甲酯的含量為3%時，反應結束，得加成醚化反應產物。