[发明专利]一种2-亚甲基戊二酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑亚甲基戊二酸的制备方法，属于精细化工技术领域。2‑亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：S1.合成2‑亚甲基戊二酸二酯中间体：采用间歇式滴加方式，向低分子量丙烯酸酯中滴加复合催化剂，反应得到中间体2‑亚甲基戊二酸二酯；S2.合成2‑亚甲基戊二酸：将中间体2‑亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠水溶液混合，两相体系升温回流水解，水解时间3～5小时，回收生成的醇，母液调至pH≤1析出，析出物纯化得到2‑亚甲基戊二酸。本发明的2‑亚甲基戊二酸的制备方法采用有机磷和叔胺的混合物作为复合催化剂，显著提高了中间体2‑亚甲基戊二酸二酯的收率，从而提高了2‑亚甲基戊二酸的制备收率。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，更具体地，涉及一种2-亚甲基戊二酸的制备方法。

背景技术

2-亚甲基戊二酸是一种重要的聚合单体，利用其不饱和双键可以和多种烯烃或取代烯烃发生共聚，得到带羧酸的高聚物；利用两端的羧酸可缩聚合成含不饱和双键的聚酯。其分子中的不饱和双键与羧基存在共轭，具有很强的反应能力。2-亚甲基戊二酸还是一种具有高选择性的有机合成中间体，广泛应用在合成杀菌剂，除草剂、香料，光稳定剂等领域，且高纯的2-亚甲基戊二酸可作为一种镀锡添加剂应用于高端芯片制作中。但目前的研究中，少有2-亚甲基戊二酸的合成相关资料，大多是关于其中间体2-亚甲基戊二酸二酯的合成报道。

现有技术中公开的2-亚甲基戊二酸二酯的制备方法包括以下步骤：加热丙烯酸酯，然后将丙烯酸酯与基于磷脂的催化剂混合，制备得到2-亚甲基戊二酸二酯。其中还是采用传统的有机磷作为催化剂，存在后处理复杂，高沸点溶剂回收难度大、毒性大，价格昂贵，不易得，催化剂本身易燃高温下滴加危险性较大等问题，不适合工业化生产，且也并未有较高的2-亚甲基戊二酸二酯得率，未能降低副产物丙烯酸酯多聚物的生成。

发明内容

本发明的目的是克服现有亚甲基戊二酸的合成的催化剂价格昂贵，成本较高，且回收过程中副产物丙烯酸酯多聚物的产率较高，亚甲基戊二酸的收率较低的缺陷和不足，提供一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，采用三丁基膦和三乙烯二胺复合物作为催化剂，提高了合成的选择性，降低了副产物的生成，提高了2-亚甲基戊二酸二酯的收率，进而提高了2-亚甲基戊二酸的收率。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种2-亚甲基戊二酸的制备方法，包括如下步骤：

S1.合成2-亚甲基戊二酸二酯中间体：采用间歇式滴加方式，向低分子量丙烯酸酯中滴加复合催化剂，反应得到中间体2-亚甲基戊二酸二酯；

S2.合成2-亚甲基戊二酸：将中间体2-亚甲基戊二酸二酯与氢氧化钠水溶液混合，回流水解，水解时间3～5小时，回收生成的醇，母液调至pH≤1析出，析出物纯化得到2-亚甲基戊二酸，

其中，S1种反应温度50～60℃，总反应时间6～12h，

低分子量丙烯酸酯与复合催化剂的摩尔比为20～30:1，

复合催化剂为有机磷和叔胺的混合物，其中有机磷和叔胺的摩尔比为1:2～3。

其中，需要说明的是：

本发明的2-亚甲基戊二酸的制备方法的具体反应机理如下：

本发明的制备方法采用有机膦和叔胺的复合物作为催化剂，不仅叔胺相对有有机磷更便宜，降低了催化剂的成本，且叔胺成分能提高合成2-亚甲基戊二酸二酯的选择性，减少了14～16％副产物丙烯酸酯多聚物的生成有利于提高2-亚甲基戊二酸的收率。同时符合催化剂中的有机膦成分弥补叔胺成分反应活性较低的缺点，使反应在较低温度下也能保持较高的反应活性，反应更加充分，缩短反应时间，收率也相应提高。相比单一有机膦催化剂，复合叔胺成分不仅能减少有机膦的用量，进一步降低成本，而且废液中叔胺成分比有机膦容易降解处理，减少了废液处理压力。