[发明专利]一种由多聚甲醛和甲基丙烯醛制备甲酸-2-甲基烯丙酯的方法

说明书

本发明公开了一种由多聚甲醛和甲基丙烯醛制备甲酸‑2‑甲基烯丙酯的方法。该方法以多聚甲醛和甲基丙烯醛为原料，加入阻聚剂，在无水碱催化作用下发生交叉Cannizzaro歧化反应生成甲酸‑2‑甲基烯丙酯。本方法以多聚甲醛代替甲醛，甲基丙烯醛既是反应原料又是溶剂，具有成本低、环境污染少、原料易运输储存、原子经济性高等特点；且多聚甲醛和甲基丙烯醛的交叉Cannizzaro歧化反应条件温和、易于控制、能耗低、副产物少、产品收率高，为甲酸‑2‑甲基烯丙酯的合成提供了一条绿色环保易于实现的途径。

技术领域

本发明属于有机合成领域和精细化工技术领域，具体涉及一种制备甲酸-2-甲基烯丙酯的方法领域。

背景技术

甲酸-2-甲基烯丙酯（Formic acid methallyl ester）是一种重要的有机化工中间体，工业上可通过其水解生产2-甲基烯丙醇，进而为后续合成聚羧酸系高性能混凝土减水剂做准备。

工业生产中，常用的该类酯的合成方法是强酸高温催化脱水，该法能耗较高、副产物较多，产生较多废水，对环境污染严重；另一类是羧酸盐与卤代烃的酯化，该法设备腐蚀严重且产生大量的废盐水，且有醚的副产物。

发明内容

本发明目的在于提供一种由多聚甲醛和甲基丙烯醛制备甲酸-2-甲基烯丙酯的方法，工艺简单、收率高、成本低、环境污染少、原料易运输储存。

本发明所述的一种由多聚甲醛和甲基丙烯醛制备甲酸-2-甲基烯丙酯的方法，是以多聚甲醛和甲基丙烯醛为原料，加入阻聚剂，在碱催化剂催化作用下发生交叉Cannizzaro歧化反应生成甲酸-2-甲基烯丙酯。其具体制备工艺如下：

将多聚甲醛、碱催化剂、阻聚剂、甲基丙烯醛混合后，搅拌加热至20℃~60℃（优选40℃~55℃）温度下反应2~10 h（优选为5~8 h）。反应完全后降至室温，除去碱催化剂，即得甲酸-2-甲基烯丙酯。反应式如下：

多聚甲醛与甲基丙烯醛的摩尔比为1:1.1~1:1.8，优选为1:1.2~1:1.5。

碱催化剂采用甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙中的一种或几种混合物；催化剂的量为甲基丙烯醛质量的2%~20%。

阻聚剂采用对苯二酚、对苯醌、对叔丁基邻苯二酚、对羟基苯甲醚、氯化亚铜、三氯化铁中的一种或几种混合物；阻聚剂的用量为甲基丙烯醛质量的0.05%~1%。

经气相色谱检测分析，本发明制备的2-甲基烯丙醇产品纯度能够达到99.8%；收率达87%。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、采用易运输储存的多聚甲醛为起始原料，合成甲酸-2-甲基烯丙酯。提供了一条简单、环境友好、易于实现、有价值的合成甲酸-2-甲基烯丙酯的途径；

2、多聚甲醛和甲基丙烯醛的交叉Cannizzaro歧化反应条件温和、易于控制、能耗低、副产物少、产品收率高；

3、甲基丙烯醛既是反应原料，也是溶剂，无需额外添加溶剂，具有分离成本低、环境污染小、原子经济性高等特点。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明制备甲酸-2-甲基烯丙酯的工艺作进一步说明。

实施例1

在容积为1000mL带磁力搅拌的三口烧瓶中，一次加入94.5g甲基丙烯醛、30.0g多聚甲醛、4.7g氢氧化钡（Ba(OH)₂·8H₂O）和0.5g对苯二酚，在磁力搅拌下开始升温，控制反应温度50℃，反应时间8h。反应液冷却至室温，过滤除去固体杂质，用饱和食盐水水洗，有机相经精馏，得到甲酸-2-甲基烯丙酯（GC检测纯度为99.8%），收率达87.6%。

实施例2