專利名稱：一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法。
背景技術(shù)：
甲基丙烯酸甲酯(MMA)，無色液體，易揮發(fā)，易燃。熔點(diǎn)為_48°C，沸點(diǎn)100_10rC， 24 °C (4. 3kPa )，相對(duì)密度0. 9440 (20/4 °C )，折射率1. 4142，閃點(diǎn)(開杯)10°C，蒸氣壓 (25.5°C)5. 33kPa。溶于乙醇、乙醚、丙酮等多種有機(jī)溶劑，微溶于乙二醇和水。在光、熱、電離輻射和催化劑存在下易聚合。目前，甲基丙烯酸甲酯是一種重要的有機(jī)化工原料，主要作為聚合單體用于生產(chǎn)其聚合物和共聚物，還可通過酯交換用于生產(chǎn)甲基丙烯酸高碳酯，具有極其廣闊的市場(chǎng)前景。目前，世界已經(jīng)工業(yè)化、正在運(yùn)行的MMA生產(chǎn)技術(shù)主要包括丙酮氰醇法(ACH法)、 異丁烯法(包括傳統(tǒng)i_C4法、叔丁醇法和ASAHI法)、乙烯法(BASF法)和改進(jìn)丙酮氰醇法 (MGC法)，這四種方法，各有千秋，仍需對(duì)其改進(jìn)和創(chuàng)新。雖然還有一些其他方法，但并未進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法，以實(shí)現(xiàn)提供一種原料便宜易得、收率高、操作簡(jiǎn)單適合工業(yè)化生產(chǎn)的合成工藝。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法，混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛，攪拌溶解，加入 NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應(yīng)，制得甲基丙烯酸甲酯。反應(yīng)式如下
...............O
上述的制備甲基丙烯酸甲酯的方法，具體步驟如下
(1)在反應(yīng)器中加入叔丁醇和2-溴-2-甲基丙酸，室溫下攪拌溶解，加入NaH2PO3，然后加入NaClO2，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至反應(yīng)結(jié)束；攪拌下向體系中加入水，用乙酸乙酯萃取，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，減壓濃縮有機(jī)層至干，得到2-溴-2-甲基丙酸；
(2)在反應(yīng)器中依次加入甲醇、步驟(1)制得的2-溴-2-甲基丙酸和濃硫酸，攪拌回流反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；冷卻反應(yīng)體系至室溫，加入乙酸乙酯萃取得有機(jī)層，用水洗滌有機(jī)層，用無水Na2SO4干燥有機(jī)層，減壓濃縮有機(jī)層至干，得到2-溴-2-甲基丙酸甲酯；
(3)在反應(yīng)器中加入甲醇和30%Na0H水溶液，然后攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯， 回流反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；反應(yīng)體系降至室溫，用濃鹽酸調(diào)PH7、，然后用乙酸乙酯萃取水層， 減壓濃縮水層至干，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯。有益效果與現(xiàn)有的甲基丙烯酸甲酯制備方法相比，本發(fā)明的制備甲基丙烯酸甲酯方法具有的突出優(yōu)點(diǎn)包括該方法原料便宜易得、收率高、操作簡(jiǎn)單且適合工業(yè)化生產(chǎn)， 產(chǎn)物收率高，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1
在250mL三口燒瓶中加入150mL叔丁醇和15. Ig 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0. 5g NaH2PO3，然后加入19g NaClO2,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)5h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢。攪拌下向體系中加入450mL水，用乙酸乙酯250mLX 3次萃取，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至干，得到2-溴-2-甲基丙酸14. 2g，收率85%。不用純化直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入甲醇150mL，加入上步粗品16. 7g，加入濃硫酸5g，攪拌回流反應(yīng)證，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；把反應(yīng)體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯500mL，用水50mLX3次洗滌有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至干得到2_溴-2-甲基丙酸甲酯17. 2g，收率95%。不用純化直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入75mL甲醇和30% NaOH水溶液75mL，然后攪拌下加入 2-溴-2-甲基丙酸甲酯18g，回流反應(yīng)6h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；反應(yīng)體系降至室溫，用濃鹽酸調(diào)pH至7 8，然后用乙酸乙酯150mLX3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水Na2SO4干燥，濾除 Na2SO4,濾液減壓濃縮至干，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯7. 5g，收率 75%。實(shí)施例2
在250mL三口燒瓶中加入200mL叔丁醇和20g 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0. 7g NaH2PO3，然后加入23g NaClO2,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)6h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢。攪拌下向體系中加入500mL水，用乙酸乙酯300mLX 3次萃取，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至干，得到2-溴-2-甲基丙酸，直接用于進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入甲醇180mL，加入上步粗品18g，加入濃硫酸6g，攪拌回流反應(yīng)他，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；把反應(yīng)體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯550mL，用水60mLX 3次洗滌有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至干，得到2_溴_2_甲基丙酸甲酯，直接用于進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入IOOmL甲醇和30% (質(zhì)量體積比)NaOH水溶液IOOmL,然后攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯35g，回流反應(yīng)6. 5h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；反應(yīng)體系降至室溫，用濃鹽酸調(diào)PH至7 8，然后用乙酸乙酯250mLX3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水 Na2SO4干燥，濾除Na2SO4,濾液減壓濃縮至干，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯，收率80%。實(shí)施例3在250mL三口燒瓶中加入170mL叔丁醇和18g 2-溴-2-甲基丙醛，室溫下攪拌溶解， 加入0.6g NaH2PO3，然后加入21g NaClO2,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)4h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢。攪拌下向體系中加入450mL水，用乙酸乙酯300mLX 3次萃取，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4, 減壓濃縮至干，得到2-溴-2-甲基丙酸，直接用于進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入甲醇130mL，加入上步粗品14g，加入濃硫酸4g，攪拌回流反應(yīng)4h，TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；把反應(yīng)體系冷卻至室溫，加入乙酸乙酯450mL，用水40mLX 3次洗滌有機(jī)層，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，濾除Na2SO4,減壓濃縮至干，得到2_溴_2_甲基丙酸甲酯，直接用于進(jìn)行下一步反應(yīng)。在250mL三口瓶中加入50mL甲醇和30% (質(zhì)量體積比)NaOH水溶液50mL，然后攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯20g，回流反應(yīng)5. 5h,TLC檢測(cè)反應(yīng)完畢；反應(yīng)體系降至室溫，用濃鹽酸調(diào)PH至疒8，然后用乙酸乙酯250mLX 3次萃取水層，乙酸乙酯曾用無水Na2SO4 干燥，濾除Na2SO4,濾液減壓濃縮至干，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯，收率78%。
權(quán)利要求
1.一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛， 攪拌溶解，加入NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應(yīng)，制得甲基丙烯酸甲酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，具體步驟如下(1)在反應(yīng)器中加入叔丁醇和2-溴-2-甲基丙酸，室溫下攪拌溶解，加入NaH2PO3，然后加入NaClO2，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)至反應(yīng)結(jié)束；攪拌下向體系中加入水，用乙酸乙酯萃取，有機(jī)層用無水Na2SO4干燥，減壓濃縮有機(jī)層至干，得到2-溴-2-甲基丙酸；(2)在反應(yīng)器中依次加入甲醇、步驟(1)制得的2-溴-2-甲基丙酸和濃硫酸，攪拌回流反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；冷卻反應(yīng)體系至室溫，加入乙酸乙酯萃取得有機(jī)層，用水洗滌有機(jī)層，用無水Na2SO4干燥有機(jī)層，減壓濃縮有機(jī)層至干，得到2-溴-2-甲基丙酸甲酯；(3)在反應(yīng)器中加入甲醇和30%Na0H水溶液，然后攪拌下加入2-溴-2-甲基丙酸甲酯， 回流反應(yīng)至反應(yīng)結(jié)束；反應(yīng)體系降至室溫，用濃鹽酸調(diào)PH7、，然后用乙酸乙酯萃取水層， 減壓濃縮水層至干，常壓蒸餾，收集9iTl02°C餾分，即為甲基丙烯酸甲酯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法，混合叔丁醇和2-溴-2-甲基丙醛，攪拌溶解，加入NaH2PO3和NaClO2，攪拌反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸；混合2-溴-2-甲基丙酸和甲醇，加入濃硫酸，攪拌回流反應(yīng)，制得2-溴-2-甲基丙酸甲酯；混合2-溴-2-甲基丙酸甲酯、甲醇和NaOH水溶液，回流反應(yīng)，制得甲基丙烯酸甲酯。該方法原料便宜易得、收率高、操作簡(jiǎn)單且適合工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)物收率高，具有很好的實(shí)用性，能夠產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C07C69/653GK102432465SQ20111036736
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者張衛(wèi)東 申請(qǐng)人:太倉市運(yùn)通化工廠