[发明专利]一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（AAEM）的合成方法。

背景技术

乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（AAEM）为浅黄色透明液体，是一种新型甲基丙烯酸单 体。AAEM分子内含有聚合性乙烯基和活性乙酰乙酰基官能团，位于端基的双键使得AAEM极 容易发生自由基聚合反应，另一端的乙酰乙酰基团由于双羰基的共轭效应，使得中间的亚 甲基上的-H极为活泼，易于发生多种基团反应。

AAEM用来合成水性丙烯酸树脂或者高固含的液体丙烯酸树脂以及低VOC工业和 建筑涂料用丙烯酸乳液；具有与胺和肼反应的性能，使它成为自交联、室温固化丙烯酸乳液 的理想单体；还可以应用于乙酰乙酸聚合物，通过与金属离子鳌和作用交联，以及用来生产 不退色纤维（偶氮染料）用的乙酰乙酸聚合物。随着环保法规越来越严格，N-羟甲基丙烯酰 胺已经很难在凃层中应用，目前行业里主要使用双丙酮丙烯酰胺/己二酸二酰胺（ADH）的配 方以及乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（AAEM）来替代N-羟甲基丙烯酰胺,用AAEM替代N-羟甲基 丙烯酰胺具有以下三个好处：1、稳定的单组份配方，环保无甲醛；2、降低固化成膜温度，不 用烘烤，室温固化；3、出色的粘结力和附着力，出色的耐水解能力。由于其广泛的用途及低 毒性等特点，AAEM在工业上的应用潜力正在不断扩大。

国内外有关AAEM物性和合成的文献不多，国内外合成方法主要有两条路线：1.甲 基丙烯酸羟乙酯和乙酰乙酸乙酯进行酯交换反应合成AAEM。2.甲基丙烯酸羟乙酯与二乙烯 酮进行酯加成反应合成AAEM。酯交换法反应温度较高，副反应多，但是成本较低，对环境污 染小；酯加成法原料二乙烯酮剧毒，但是转化率高，选择性好，副产少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的合成方法。

本发明提供的一种乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯的合成方法，包括以下步骤：

（1）将阻聚剂A、催化剂A、溶剂A和乙二醇混合，然后加入化合物A，升温使反应体系进行 反应，反应完成后再通过蒸馏得到甲基丙烯酸羟乙酯；

（2）将催化剂B、阻聚剂B、溶剂B和甲基丙烯酸羟乙酯混合，然后加入化合物B,升温使 反应体系进行反应，反应完后在通过蒸馏得到乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯。

所述阻聚剂A和阻聚剂B均为对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌、2，5-二叔丁基对苯 二酚或2-叔丁基对苯二酚中的一种或几种不同比例的混合物；阻聚剂A的用量是化合物A 质量的0.1-5%，阻聚剂B的用量是甲基丙烯酸羟乙酯质量的0.1--5%。

所述催化剂A和催化剂B均为三乙胺、二氧化锆、乙醇钠、十六烷基三甲基氢氧化 铵、浓硫酸或对甲苯磺酸中的一种或几种不同比例的混合物；催化剂A的用量是化合物A质 量的0.1-10%，催化剂B的用量是甲基丙烯酸羟乙酯质量的0.1-10%。

所述溶剂A和溶剂B均为四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯或二甲苯，溶剂A的用 量是化合物A质量的1-5倍，溶剂B的用量是甲基丙烯酸羟乙酯质量的1-5倍。

所述加化合物A为甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、 甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯 酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯或甲基丙烯酸异己酯；乙二醇与化合物A 的摩尔比为1∶1-4。

所述加化合物B为乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸异丙 酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸正戊酯、乙酰乙酸异戊酯、乙酰乙酸正己酯 或乙酰乙酸异己酯；甲基丙烯酸羟乙酯与化合物B的摩尔比为1∶1-4。

所述步骤（1）反应温度为40℃-110℃，反应时间为3-8h；所述步骤（2）中的反应温 度为80℃-120℃，反应时间为4-8h。

所述步骤（1）中通过减压蒸馏得到甲基丙烯酸羟乙酯，减压蒸馏条件为：压力 500Pa-2000Pa、温度70℃-100℃。

所述步骤（2）中通过减压蒸馏得到乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯，减压蒸馏条件为： 压力50Pa-1000Pa、温度95℃-150℃。

所述化合物A加入方式为滴加，化合物A的滴加时间为1-10h，滴加温度为5℃-50 ℃。

该合成方法的优点和效果在于：该反应采用两步法合成，反应选择性好，产品收率 高，且反应中无有毒气体生成，环保、无污染。