[发明专利]用于生产（甲基）丙烯酸2-二甲氨基乙酯的方法

说明书

一种以多级分批反应生产(甲基)丙烯酸2‑二甲氨基乙酯的方法，包括使催化剂(DBTO)再循环到后续反应中、向再循环的催化剂中添加一定量的新鲜催化剂、在后续反应中使用所述催化剂，并且其中由于共沸蒸馏而引起的体积减小通过连续添加包含(甲基)丙烯酸甲酯和二甲氨基乙醇的组合物进行补偿，从而在反应期间保持反应器中的体积恒定。

本申请是名为“用于生产(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯的方法”、申请号为201880069829.3的中国专利申请的分案申请，专利申请 201880069829.3的申请日为2018年4月12日。

技术领域

本发明涉及用于生产(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯(也称为 DMAE(M)A或(M))的方法。

背景技术

通常使(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯单体季铵化，例如用甲基氯、硫酸二烷基酯或苄基氯季铵化，然后聚合以产生阳离子聚合物。这些聚合物被用于许多行业，例如水处理、造纸、家庭和个人护理、三次采油。

用有机锡化合物催化酯交换反应是公知的。在所关注的(甲基)丙烯酸酯中，(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯通过用锡氧化物衍生物(例如，二丁基锡氧化物(DBTO))作为催化剂的(甲基)丙烯酸烷基酯和二甲氨基乙醇的酯交换反应获得。催化剂的作用是使平衡移动至产生更多的(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯和减少杂质形成。

(甲基)丙烯酸烷基酯可以是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。 (甲基)丙烯酸甲酯通常是优选的。

还已知的是，可以使用其他金属醇盐作为酯交换催化剂，例如异丙醇铝(III)，或者钛(IV)酸四烷醇盐，例如US 8,067,637或CN 105330556中所述的。还使用乙酰丙酮化物衍生物作为催化剂，例如金属络合物乙酰丙酮锆、乙酰丙酮铝、乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铁，例如US 7,071,351或WO 2001/157645中所述的。DBTO是一种特别有利的催化剂，因为它在低剂量下的活性非常高，可以再循环多次并且使杂质形成最小化，这与需要与起始材料相关的化学计算量的催化剂的钛酸酯衍生物催化剂相反。

尽管有这样的优点，但是DBTO往往会在再循环时失活并且需要定期更换，这是很昂贵的，并且产生难以管理和处理的有毒废物。

当DBTO开始失活时，反应产物含有更多的杂质。通常，在用 DBTO作为催化剂的(甲基)丙烯酸甲酯和二甲氨基乙醇的反应中，存在作为副产物产生的杂质，这降低了(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯的品质。这些杂质是甲醇或二甲氨基乙醇与(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基) 丙烯酸二甲氨基乙酯或(甲基)丙烯酸反应的Michael加合物。

为了限制杂质如由低分子量醇(甲醇)形成的Michael加合物的形成，已知在溶剂中进行反应。这使得能够在连续共沸蒸馏期间消除低分子量醇。这种方法的缺点是反应器中的体积不断减小使得该方法的生产效率较低。

在反应结束时，如果催化剂的催化剂活性足以限制杂质的形成，则将催化剂从反应混合物中分离出来并进行再循环。

通常，在第一反应中，使用新鲜DBTO作为催化剂。在该反应之后，使从第一反应中回收的DBTO的100％再循环到第二反应中。在第二反应之后，使从第二反应中回收的DBTO的100％再循环到第三反应中。但是在第三反应中回收的DBTO没有足够的催化活性以用于第四反应。换句话说，如果在第四反应中使用该DBTO，则(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯的品质较低，因为其会含有大量的杂质。

发明内容

本发明要解决的问题是改善生产(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯的方法的效率和所得单体的品质。