[发明专利]一种2-乙基-2-金刚烷醇甲基丙烯酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，特别提供了一种2-乙基-2-金刚烷醇甲基丙烯酸酯的制备方法。

背景技术

金刚烷，是一种周正、对称、高度稳定的笼状烃，因为，具有四个环己烷环缩合成笼形的结构，所以，是一种对称性高且稳定的化合物。已知其衍生物涉及医药、航空航天、功能材料、石油加工等领域。

值得一提的是，由于金刚烷具有例如光学特性、耐热性等性质，因此，其衍生物常被用于光盘基板、光纤或透镜灯中。可用作半导体用光致抗蚀剂、光半导体用密封剂、光学电子部件(光导管、光通信用透镜及光学薄膜等)及它们的粘接剂。

其中，以烷基金刚烷基丙烯酸酯类作为原料制造的电子元件，在半导体制造工艺中的干刻蚀耐性高，作为半导体用材料的发展前景广阔。

采用现有技术中的已知方法得到的烷基金刚烷酯往往由于副反应过多产生大量的杂质，导致分离过程复杂，无法通过结晶等方式取得纯产物，进而导致产率偏低，成本难以控制，也直接致使其不易被应用于工业上的生产。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种高产率、高纯度、环保、价格低廉、可进行工业生产的2-乙基-2-金刚烷醇甲基丙烯酸酯的制备方法。

为实现上述目的，本发明涉及的2-乙基-2-金刚烷醇甲基丙烯酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将溴乙烷滴加于溶于溶剂的金刚烷酮中，形成预备液一；

在本发明中，一般选用将金刚烷酮溶于溶剂中，在搅拌的情况下加入溴乙烷，保护气的保护下搅拌至全部溶清待用。

在本发明中，上述溶剂可选自无水四氢呋喃、二乙基醚、甲苯、苯、烷烃、无水苯中的一种或几种的混合物。

保护气可选自氮气、氩气、氦气等惰性气体。

此外，金刚烷酮与溴乙烷的摩尔比为1:1.1-1.8。优选为1:1.4-1.8。

金刚烷溶于溶剂后的质量百分比浓度为20-50%，优选为30-40%。当浓度过高时反应过于剧烈；当浓度过低时溶质过于分散，导致反应不完全。

步骤二、将金属置于的溶剂中，形成预备液二。

在本发明中，金刚烷酮与金属锂的摩尔比为1:1.6-2.5。优选为1:2.1-2.5。

金属可以为金属锂、金属镁等金属。

金属占溶液的质量百分比浓度为1-30%，有选10-20%。金属的浓度不宜过高，否则会导致反应过于剧烈，并产生大量的热，从而破坏反应的稳定性。

溶剂可选自无水四氢呋喃、二乙基醚、甲苯、苯、烷烃、无水苯中的一种或几种的混合物。

此外，为保证反应的高效性，制备锂试剂过程中要严格控制水分和空气，所以该步骤也优选选用保护气保护。

步骤三、将预备液一缓慢滴加至预备液二中。

值得注意的是，该步骤优选选用保护气保护。

在本发明中，该步骤应当在0℃以下的温度开始滴加，滴加的过程中，温度优选控制在10℃-20℃之间，滴加的速度优选控制在0.1-1%/min，约5-10小时内滴加完毕。

滴加完成后保温0.5-2小时。

步骤四、自然升至室温后，反应10-20小时，优选反应时间为10-14小时。

上述反应终点的判断优选采用，取小样加水淬灭反应后，TLC结合GC检测的模式。

步骤五、降温至0℃以下，优选降温至-5℃以下，加入聚阻剂。

聚阻剂可选自酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂中的一种或几种的组合物。

聚阻剂的质量为金刚烷酮的质量的0.1-10%，优选为0.5-1.5%。

步骤六、滴加甲基丙烯酰氯；

金刚烷酮与甲基丙烯酰氯的摩尔比为1:1.0-1.6。优选为1:1.2-1.6。

值得注意的是，滴加甲基丙烯酰氯的速度应当以将体系温度控制在－10℃～－5℃之间为宜，滴加完成后保温0.5-1.5个小时为宜。

步骤七、自然升至室温后，反应10-20小时，优选反应时间为10-14小时。

上述反应终点的判断优选采用，取小样加水淬灭反应后，以TLC查验是否存在原料为准。

步骤八、反应结束后加水淬灭反应。

水的使用量为金刚烷酮质量的0.1-5倍。

此外，该加水淬灭过程应当在冰浴中进行，滴加水的速度应当以将反应体系的温度控制在20℃以内为宜。

步骤九、经后处理得到2-乙基-2-金刚烷醇甲基丙烯酸酯。

上述步骤中的后处理为至少一次的萃取、至少一次的结晶和至少一次的浓缩。