[发明专利]一种甲基丙烯酰草甘膦的制备方法

说明书

本发明提供了一种甲基丙烯酰草甘膦的制备方法，包括以下步骤：a)将草甘膦、溶剂和缚酸剂进行混合，得到反应体系；b)在‑10℃～‑5℃的温度范围内，将甲基丙烯酰氯加入到步骤a)得到的反应体系中进行第一次反应，再升温至20℃～30℃，进行第二次反应，离心后得到固体粗产品；c)将步骤b)得到的固体粗产品洗涤后干燥，得到甲基丙烯酰草甘膦。与现有技术相比，本发明提供的制备方法通过改变反应体系，控制反应步骤及条件，显著提高了原料甲基丙烯酰氯的利用率，从而使产品转化率较高；同时，采用缚酸剂替换掉氢氧化钠，避免了氯化钠副产物生成，并且无需减压蒸馏过程，避免产品自聚，从而易于纯化得到高纯度甲基丙烯酰草甘膦。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，更具体地说，是涉及一种甲基丙烯酰草甘膦的制备方法。

背景技术

甲基丙烯酰草甘膦是一种多功能的阴离子单体，其结构参见式(I)所示：

其分子内含有可聚合双键、羧酸以及膦酸基团，这些官能团的特殊性质，赋予了共聚物许多特殊性能。

甲基丙烯酰草甘膦可广泛的应用于化纤、塑料、印染、涂料、水处理剂、陶瓷、电子工业和油田化学等领域。尤其是用于制备高吸水材料，可明显改善树脂吸盐水的能力，应用在合成油田化学处理剂，可使相关领域的研制应用迈上新台阶。

近年来，研究人员在甲基丙烯酰草甘膦的制备方法上取得了一定进展。专利WO2008/147404A1公开了一种丙烯酰草甘膦单体的合成方法，该专利是用丙烯酰氯和草甘膦为原料，在氢氧化钠水溶液中反应合成；而我国研究人员也对丙烯酰草甘膦的衍生物及聚合物开展了初步的研究工作，公开号为CN102532396A的中国专利公开了一种侧链接枝草甘膦衍生物丙烯酸树脂及其制法和应用，该专利采用与上述专利WO2008/147404A1相同的合成路线，制备了丙烯酰草甘膦单体，并进一步进行结构修饰，将制备的单体与MMA、BA、HEA等单体，在偶氮二异丁腈作为引发剂的条件下聚合，制备得到了草甘膦丙烯酸树脂。

但是，现有技术中公开的制备方法基本都采用碱性水溶液的合成体系，产品转化率较低，同时产生大量氯化钠副产物，分离提纯困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种甲基丙烯酰草甘膦的制备方法，本发明提供的制备方法具有较高的转化率，且易于纯化得到高纯度甲基丙烯酰草甘膦。

本发明提供了一种甲基丙烯酰草甘膦的制备方法，包括以下步骤：

a)将草甘膦、有机溶剂和缚酸剂进行混合，得到反应体系；

b)在-10℃～-5℃的温度范围内，将甲基丙烯酰氯加入到步骤a)得到的反应体系中进行第一次反应，再升温至20℃～30℃，进行第二次反应，离心后得到固体粗产品；

c)将步骤b)得到的固体粗产品洗涤后干燥，得到甲基丙烯酰草甘膦。

优选的，步骤a)中所述有机溶剂选自干燥处理后的甲苯、干燥处理后的二氯甲烷或干燥处理后的四氢呋喃。

优选的，步骤a)中所述缚酸剂包括三乙胺和/或吡啶。

优选的，步骤a)中所述草甘膦和缚酸剂的摩尔比为1：(2～5)。

优选的，步骤a)中所述将草甘膦、溶剂和缚酸剂进行混合的过程具体为：

在惰性气体保护下，将草甘膦与溶剂混合均匀，再加入缚酸剂进行搅拌，得到反应体系；

所述搅拌的时间为5min～30min。

优选的，步骤b)中所述甲基丙烯酰氯与反应体系中的草甘膦的摩尔比为(1～3)：1。

优选的，步骤b)中所述将甲基丙烯酰氯加入到步骤a)得到的反应体系中进行第一次反应的过程具体为：