[发明专利]一种1;4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法

说明书

本发明公开了有机化工领域内的一种1,4‑丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，其反应原料为1,4‑丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，加热至温度80‑90℃时，加入HZSM‑5分子筛作为催化剂，升温并维持在100‑130℃，1,4‑丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4‑丁二醇二甲基苯烯酸酯；反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；以蒸馏水洗涤有机相2‑3次；再减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯。催化剂具有高活性、选择性好、反应条件温和、后处理简便、无腐蚀性，易于分离及可重复利用，其生产安全性高、能耗低、收率高。

技术领域

本发明涉及一种1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的合成方法，具体是采用1,4-丁二醇和甲基丙烯酸通过酯化合成1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。属于有机化工领域。

背景技术

1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯是工业生产中重要的不饱和有机酯，其化学结构中含有不饱和碳碳双键和羧基或羧基衍生的特征官能团，具有优良的耐候、耐紫外光、耐水、耐热等特性，在涂料、粘合剂、皮革、化纤、造纸、印染、助剂等方面有广泛的应用。

目前，1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯合成方法主要有醇酸直接酯化法和酯交换法。醇酸直接酯化法：将1,4-丁二醇和甲基丙烯酸催化酯化反应获得。酯交换法：以甲基丙烯酸甲酯和1,4-丁二醇为原料，在催化剂（酸、碱或者金属络合物等）和阻聚剂存在的条件下，采用反应精馏酯交换工艺进行反应。

其不足之处在于：

1、酯交换法对温度要求较高，催化剂用量也较多，副产物则需要采用精馏塔等进行分离，对设备要求较高。

2、醇酸酯化法1,4-丁二醇和甲基丙烯酸在催化剂的作用下直接酯化脱水制得的，用浓硫酸作催化剂。在反应中，浓硫酸作为催化剂，反应活性较高，同时浓硫酸价廉，但以其为催化剂合成酯，主要存在以下几个缺点：在酯化反应条件下，浓硫酸同时具有酯化、脱水和氧化作用，导致一系列副反应的发生，使反应生成的混合物中含有少量的醚、硫酸酯、不饱和化合物和羰基化合物等。给产品的精制和回收带来困难；作为催化剂的浓硫酸要经过碱中和水洗除去，工艺复杂，产品和未反应的原料损失大，并产生大量的高盐废液，且对设备腐蚀严重，反应结束后催化剂和产物难分离，后处理工艺复杂，对环境污染严重，催化剂难以重复利用等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯的合成方法，使得生产安全性高、能耗低、收率高。

本发明的目的是这样实现的：一种1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯的合成方法，包括如下步骤：

（1）在装有分水器的反应装置内加入1,4-丁二醇、甲基丙烯酸、阻聚剂及带水剂，混合搅拌均匀；

（2）加热至温度80-90 ℃时，加入HZSM-5分子筛作为催化剂，然后加热升温并维持在100-130 ℃，1,4-丁二醇与甲基丙烯酸酯化反应生成1,4-丁二醇二甲基苯烯酸酯，继续反应至分水器无水分出，结束反应；

（3）反应结束后，冷却至室温，过滤分离出催化剂，在分液漏斗中静置分层，取上层有机相；

（4）以蒸馏水洗涤有机相2-3次；

（5）升温至70-80℃，并在0.03-0.06MPa的压力下减压蒸馏除去有机溶剂，冷却后得到目标产物1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯。

进一步地，在上述步骤（1）中，甲基丙烯酸和1,4-丁二醇的摩尔比优选为：2.6-3.4。甲基丙烯酸和1,4-丁二醇的摩尔配比过大，会带来能耗的急剧增加，配比过小，则反应不完全，造成原料的浪费。