[发明专利]一种合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的方法，本发明以乙二醇苯醚与甲基丙烯酸甲酯为原料，氢氧化钾/镁锌复合氧化物为催化剂，吩噻嗪为阻聚剂，酯交换反应合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯；本发明的优点是：制备得到氢氧化钾/镁锌复合氧化物固体碱催化剂合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯，催化活性高，副反应少，乙二醇苯醚转化率达94.44％，乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯产率达91.36％。相比于传统的酯化反应，反应条件温和，对设备腐蚀小，产品易分离，后处理简单，不产生废水，对环境污染小，产物产率较高，属于可持续发展绿色化工工艺。

技术领域

本发明涉及乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的合成，具体是以甲基丙烯酸甲酯和乙二醇苯醚为原料，在氢氧化钾/镁锌复合氧化物固体碱催化剂的催化下，甲基丙烯酸甲酯与乙二醇苯醚发生酯交换从而得到乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯。属于精细化学品技术领域。

背景技术

光固化单体乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的化学结构中含有多种功能性官能团如碳碳双键、醚键以及羰基等，具有共聚、混溶等多功能特征，且具有固化速度快、低刺激、稀释性强等特性，广泛用于涂料，颜料，油墨，高效清洗剂，印刷，皮革以及电子化学品等行业，尤其可作为高端化学品光刻胶的溶剂。

直接酯化法是目前工业上普遍采用的合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的方法，会产生大量废水，且存在对设备易腐蚀，后处理复杂、污染环境等问题。急需我们开发出一种高效、环境友好的工艺，为产业化创造条件。而酯交换不产生工业废水，原料易得，工艺简单，反应温和，对设备腐蚀小，能耗低，后处理简单，对环境污染小。引起化学工作者的兴趣和极大的关注。在现有技术中，关于个酯交换反应的催化剂有较多报道，其中采用固体碱催化剂替代传统催化剂，不仅使产品与催化剂分离容易，而且有效防止环境污染，但在合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯应用中，关于固体碱催化剂的研究很少，且转化率，产率难以进一步提高。所以，本发明研究一种适用于合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯中的催化剂，该催化剂以及合成方法不仅避免了传统均相酸性或碱性催化剂导致的设备腐蚀，催化剂难与产物分离等问题，而且对环境无污染，产物产率较高，选择性好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯的方法，工艺简单、能耗低，且催化剂易分离、产物产率较高、可重复使用，节能环保。

本发明的目的是这样实现的：将乙二醇苯醚、甲基丙烯酸甲酯、氢氧化钾/镁锌复合氧化物固体碱催化剂、阻聚剂吩噻嗪混合搅拌、加热升温至设定温度，冷凝回流，分离甲醇，反应结束后降温出料，得到乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯产品。

作为对本发明的进一步限定，本发明所述方法中：原料摩尔比为甲基丙烯酸甲酯：乙二醇苯醚＝2～6:1，氢氧化钾/镁锌复合固体碱催化剂加入量为原料甲基丙烯酸甲酯和乙二醇苯醚总质量的1.8～4％；阻聚剂用量为原料甲基丙烯酸甲酯和乙二醇苯醚总质量的0.18％。

作为对本发明的再进一步限定，本发明所述方法中原料摩尔配比为甲基丙烯酸甲酯：乙二醇苯醚＝5.5:1；催化剂用量为原料总质量的3％。

反应温度为130℃，反应时间为5～9h，进一步优选反应时间为7h。

其中，催化剂是氢氧化钾/镁锌复合氧化物固体碱催化剂。

本发明提供的氢氧化钾/镁锌复合氧化物固体碱催化剂是按照以下方法制备的：

(1)将MgCl₂·6H₂O、ZnCl₂用去离子水配制成盐溶液，将氢氧化钠和碳酸钠用去离子水配置成沉淀剂并加入模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；

(2)向盐溶液中在搅拌下加入含有模板剂的沉淀剂，升温至设定温度，晶化一定时间后过滤出沉淀物，用去离子水将沉淀物上附着的可溶性盐洗涤除去，干燥至恒重、研磨，置于马弗炉中在一定温度下焙烧得到载体；