[发明专利]一种（甲基）丙烯酸叔丁酯的制备工艺

说明书

本发明公开一种(甲基)丙烯酸叔丁酯的制备工艺，属于有机合成技术领域。本发明通过将(甲基)丙烯酸、催化剂、阻聚剂、异丁烯和惰性物质投入反应釜中，在温度为30‑60℃、以含氧气和氮气的混合气体充压压力至0.1‑5.0MPa的条件下，搅拌反应2‑10h，合成(甲基)丙烯酸叔丁酯；所述的阻聚剂为N,N‑二乙基羟胺、吩噻嗪、氮氧自由基哌啶醇、2,4‑二甲基‑6叔丁基苯酚的组合，质量比为(1‑40):(0.5‑30):(0.5‑60):(0.5‑50)；所述的催化剂为酸性阳离子树脂、对甲苯磺酸、nafion中的一种或两种以上。本发明降低了(甲基)丙烯酸叔丁酯的生产成本，同时提高了酯化率且有效防止反应过程中原料与产物的聚合，本发明方法具有工艺路线简单、反应条件温和催化剂与原料产物易分离等优点。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，特别涉及一种(甲基)丙烯酸叔丁酯制备工艺。

背景技术

丙烯酸叔丁酯是一种极为重要的化工基础原料和中间体，因其具有独特而又活性强的极性分子、不饱和双键及羧酸酯(－COOR)结构，故可以衍生出许多种拥有良好性能的聚合物配方，制备出的各种丙烯酸叔丁酯聚合物具有粘结性强，透明度好，成膜清晰的优良特性。因而丙烯酸叔丁酯具有优异的光稳定性、耐候性、耐水、耐油、耐化学品等良好的化学性能和物理性能。

在工业上传统制备丙烯酸叔丁酯多采用丙烯酸与叔丁醇在浓硫酸催化下酯化合成，反应过程中因叔丁醇的空间位阻较大，在酯化与消去两个竞争性反应中更倾向于消去反应，酯化率低。该反应副反应多、产品颜色深、后处理工艺复杂、设备腐蚀严重、废水排放量大。

酸烯加成法是现在应用较多的一种生产丙烯酸叔丁酯产品的方法，属于典型的绿色化学原子经济性工艺，以丰富廉价的异丁烯取代叔丁醇，不仅提高反应转化率而且降低生产成本。此工艺采用固体酸催化剂，与传统的浓硫酸、磺酸等无机酸相比，减少了对设备的腐蚀，易于产品分离，并且可重复利用。

但是在丙烯酸叔丁酯的生产过程中，由于原料及产物的特殊结构决定了其无论是连续法还是间歇法，聚合反应问题一直存在于反应体系和精制体系，如何减少聚合反应是生产厂家亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的原料混合不均匀及原料与产物均易聚合等技术问题，本发明提供一种(甲基)丙烯酸叔丁酯制备工艺，以阳离子交换树脂为催化剂、以多种阻聚剂和含氧氮气组成的特殊催化体系催化丙烯酸与异丁烯合成丙烯酸叔丁酯的制备工艺，能够显著提高丙烯酸叔丁酯的酯化率，同时有效防止反应过程中原料混合不均匀以及解决原料与产物的聚合问题。

本发明目的是通过以下方式实现：

一种(甲基)丙烯酸叔丁酯的制备工艺，主要包括以下步骤：将(甲基)丙烯酸、催化剂、阻聚剂、异丁烯和惰性物质投入反应釜中，在温度为30-60℃、以含氧气和氮气的混合气体充压压力至0.1-5.0MPa的条件下，搅拌反应2-10h，合成(甲基)丙烯酸叔丁酯；所述的阻聚剂为N,N-二乙基羟胺、吩噻嗪、氮氧自由基哌啶醇、2,4-二甲基-6叔丁基苯酚的组合，质量比为(1-40):(0.5-30):(0.5-60):(0.5-50)；所述的催化剂为酸性阳离子树脂、对甲苯磺酸、nafion中的一种或两种以上。

基于上述技术方案，进一步地，(甲基)丙烯酸与异丁烯的摩尔比为1:5-5:1。

基于上述技术方案，进一步地，阻聚剂为(甲基)丙烯酸质量的50-1500ppm。

基于上述技术方案，进一步地，所述的催化剂的质量为(甲基)丙烯酸质量的5-20％。

基于上述技术方案，进一步地，所述的惰性物质包括硅胶和氧化铝，惰性物质的粒径不大于1.5mm，惰性物质与催化剂的质量比为0.2:1-5:1。

基于上述技术方案，进一步地，搅拌速率为500-2000rpm。

基于上述技术方案，进一步地，反应时间为3-8h。