CN104230711A - 一锅法丙烯酸正己酯合成工艺 - Google Patents
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- C07C67/54—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
Abstract
本发明提供一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,所述工艺以丙烯酸和正己醇在催化剂和阻聚剂作用下直接酯化制得丙烯酸正己酯,酯化时采用共沸脱水的方法将酯化生成的水分离,使反应向正反应方向进行;所述丙烯酸与正己醇的摩尔比为0.5-3:1。由于本发明可在一锅内完成,大大减少了反应步骤,省略了后处理程序,同时也克服了长直链醇酯化难、副产物多、收率低、产品纯度低等问题,一次性得到高纯度产物,降低工业生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及化工合成领域,具体涉及一种丙烯酸正己酯合成工艺。
背景技术
丙烯酸正己酯是一种新型的有机导电材料,也是一种重要的化工生产原料,现有的丙烯酸正己酯通常采用酯交换法或直接酯化法合成,但其现有的合成工艺普遍存在步骤多、收率低、副产物多、产物纯度低、生产成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种步骤少、收率高、产品纯度高的丙烯酸正己酯合成工艺。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案是,一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,所述工艺是以丙烯酸和正己醇在催化剂和阻聚剂作用下直接酯化制得丙烯酸正己酯,酯化时采用共沸脱水的方法将酯化生成的水分离,使反应向正反应方向进行;所述丙烯酸与正己醇的摩尔比为0.5-3:1。
优选的,所述丙烯酸与正己醇的摩尔比为1.02-2:1。
优选的,所述催化剂是硫酸、磷酸、氯化氢或对甲苯磺酸。
优选的,所述催化剂的用量是丙烯酸的0.05%-5%(重量比)。
优选的,所述催化剂是硫酸或对甲苯磺酸。
优选的,所述催化剂的用量是丙烯酸的0.1%-1%(重量比)。
优选的,所述阻聚剂是对苯二酚、叔丁基对苯二酚或叔丁基邻苯二酚。
优选的,所述酯化反应的温度是10~150°C。
优选的,所述酯化反应的温度是60~120°C。
优选的,所述共沸脱水是用共沸脱水剂来实现,其中,共沸脱水剂是指苯、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷或环己烷。
优选的,所述共沸剂用量是丙烯酸的1-6倍(重量比)。
优选的,所述共沸脱水剂是苯、甲苯或环己烷。
优选的,所述共沸脱水剂用量是丙烯酸的3-5倍(重量比)。
优选的,所述酯化反应结束后补加有机碱盐中和后直接减压蒸馏提纯产物。
本发明的反应式如下:
本发明将原料丙烯酸、正己醇中加入溶剂、阻聚剂和催化剂,控制反应温度酯化反应完毕后,蒸馏即得高纯度丙烯酸正己酯,无需对产物进行后处理。
按照本发明的合成工艺,产品收率可大于86%。
由于本发明可在一锅内完成,大大减少了反应步骤,省略了后处理程序,同时也克服了长直链醇酯化难、副产物多、收率低、产品纯度低等问题,一次性得到高纯度产物。
因此,本发明的有益效果是步骤少、收率高、产品纯度高、一次性得到高纯度产物,降低工业生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
实施例1,
先将丙烯酸72g、250g甲苯、0.03g对苯二酚加入反应瓶,搅拌加热至80℃开始滴加105g正己醇和0.1g浓硫酸,滴加结束保温回流分水。GC跟踪丙烯酸小于0.1%为终点,补加醋酸钠,减压蒸馏收集沸点为77-80℃/14mmHg的馏分,得丙烯酸正己酯135g, GC: 99.4%,收率86.5%。
实施例2,
脱水剂甲苯的使用量增加1倍,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例3,
脱水剂甲苯的使用量增加3倍,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例4,
脱水剂甲苯的使用量增加6倍,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例5,
脱水剂使用苯,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例6,
脱水剂使用氯苯,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例7,
脱水剂使用二氯乙烷,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
实施例8,
脱水剂使用环己烷,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表1。
表1 实施例1~8反应结果表
溶剂 | 时间h | 收率(%) | |
实施例1 | 甲苯 | 5.5 | 86.5 |
实施例2 | 甲苯 | 4.5 | 68 |
实施例3 | 甲苯 | 7 | 85.2 |
实施例4 | 甲苯 | 10 | 78 |
实施例5 | 苯 | 7.5 | 74.3 |
实施例6 | 氯苯 | 5 | 67 |
实施例7 | 二氯乙烷 | 8 | 80.2 |
实施例8 | 环己烷 | 8.5 | 76.4 |
表1显示了不同脱水剂对反应的影响。
实施例9,
催化剂浓硫酸使用量为丙烯酸的0.05%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表2。
实施例10,
催化剂浓硫酸使用量为丙烯酸的1%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表2。
实施例11,
催化剂浓硫酸使用量为5%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表2。
对比例12,
催化剂使用磷酸,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表2。
实施例13,
催化剂为对甲苯磺酸,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表2。
表2 实施例9~13反应结果表
催化剂 | 催化剂用量w% | 时间h | 收率% | |
实施例9 | 浓硫酸 | 0.05 | 8.6 | 77 |
实施例10 | 浓硫酸 | 1 | 7.28 | 83.3 |
实施例11 | 浓硫酸 | 5 | 6.5 | 70 |
实施例12 | 磷酸 | 1 | 8 | 67 |
实施例13 | 对甲苯磺酸 | 1 | 7.5 | 76.2 |
表2显示了不同催化剂对反应的影响。
实施例14,
阻聚剂对苯二酚0.01%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
实施例15,
阻聚剂对苯二酚0.1%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
实施例16,
阻聚剂对苯二酚0.5%,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
实施例17,
无阻聚剂添加,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
实施例18,
阻聚剂叔丁基对苯二酚,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
实施例19,
阻聚剂叔丁基邻苯二酚,其他条件与实施例1完全相同的情况下进行反应,考察反应结果,结果见表3。
表3 实施例14~19反应结果表
阻聚剂 | 阻聚剂用量w% | 收率% | |
实施例14 | 对苯二酚 | 0.01 | 77 |
实施例15 | 对苯二酚 | 0.1 | 83.3 |
实施例16 | 对苯二酚 | 0.5 | 83 |
实施例17 | 无 | 0 | 65 |
实施例18 | 叔丁基对苯二酚 | 0.1 | 76 |
实施例19 | 叔丁基邻苯二酚 | 0.1 | 76.2 |
表3显示了不同阻聚剂对反应的影响。
现有的技术常常还需要在反应完成后对得到的粗产物进行后处理,而本反应无需进行后处理,一锅反应后即可得到高纯度产物,最终产品无色透明,纯度99.4%,水分15ppm,酸度0.018%。
由于本发明可在一锅内完成,大大减少了反应步骤,省略了后处理程序,同时也克服了长直链醇酯化难、副产物多、收率低、产品纯度低等问题,一次性得到高纯度产物。
以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述工艺是以丙烯酸和正己醇在催化剂和阻聚剂作用下进行酯化反应,通过一锅法直接制得高纯度丙烯酸正己酯,酯化时采用共沸脱水的方法将酯化生成的水分离,使反应向正反应方向进行;所述丙烯酸与正己醇的摩尔比为0.5-3:1。
2.如权利要求1所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述丙烯酸与正己醇的摩尔比为1.02-2:1。
3.如权利要求1或2所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述催化剂是硫酸、磷酸、氯化氢、对甲苯磺酸;催化剂的用量是丙烯酸的0.05%-5%(重量比)。
4.如权利要求3所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述催化剂是硫酸或对甲苯磺酸;催化剂的用量是丙烯酸的0.1%-1%(重量比)。
5.如权利要求1或2所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述阻聚剂是对苯二酚、叔丁基对苯二酚或叔丁基邻苯二酚。
6.如权利要求1或2所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述酯化反应的温度是10~150°C。
7.如权利要求6所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述酯化反应的温度是60~120°C。
8.如权利要求1或2所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述共沸脱水是用共沸脱水剂来实现,其中,共沸脱水剂是指苯、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷或环己烷;共沸剂用量是丙烯酸的1-6倍(重量比)。
9.如权利要求8所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述共沸脱水剂是苯、甲苯或环己烷;共沸脱水剂用量是丙烯酸的3-5倍(重量比)。
10.如权利要求1或2所述的一锅法丙烯酸正己酯合成工艺,其特征在于,所述酯化反应结束后补加有机碱盐中和后直接减压蒸馏提纯产物。
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WO2007058310A1 (ja) * | 2005-11-21 | 2007-05-24 | Toagosei Co., Ltd. | (メタ)アクリル酸エステルの製造方法 |
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2013
- 2013-06-19 CN CN201310241889.8A patent/CN104230711A/zh active Pending
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