[发明专利]（甲基）丙烯酸异冰片酯及其制备方法

说明书

本发明属于光催化有机合成技术领域，公开了一种(甲基)丙烯酸异冰片酯及其制备方法。本发明的制备方法包括以下步骤：将松节油、丙烯酸或甲基丙烯酸、阻聚剂和催化剂混合均匀，放置在UV光照射下，搅拌反应，反应结束后进行减压旋转蒸发，即得。本发明采用光催化法制备(甲基)丙烯酸异冰片酯，反应条件温和，反应时间短，基本没有副反应和副产物，无需高温高压等条件，分离提纯简单易操作。本发明采用天然可再生资源松节油制备(甲基)丙烯酸异冰片酯，为天然可再生资源植物油开辟了新的应用方向，提高了其经济价值，对农林经济的发展具有很好的推广作用。

技术领域

本发明属于光催化有机合成技术领域，具体涉及一种(甲基)丙烯酸异冰片酯及其制备方法。

背景技术

松节油是通过蒸馏或其它方法从松柏科植物的树脂所提取的液体，主要成分为蒎烯。蒎烯有α-蒎烯和β-蒎烯两种异构体，松节油中含有58～65％的α-蒎烯和30％的β-蒎烯。α-蒎烯和β-蒎烯可由松节油在减压下分馏制得。莰烯是蒎烯的同分异构体，由蒎烯经催化异构化作用而得，一般采用超强酸作为催化剂。α-蒎烯用酸处理，发生瓦格纳-米尔魏因重排反应，可异构化为莰烯。β-蒎烯遇热极易异构化成α-蒎烯，也可水合和异构化成莰烯。目前松节油在精细化工领域中的重要应用为制备(甲基)丙烯酸异冰片酯，制备方法为：首先将松节油减压蒸馏制备蒎烯，然后将蒎烯在超强酸催化下异构化为莰烯，再以莰烯和(甲基)丙烯酸通过超强酸催化加成反应制备(甲基)丙烯酸异冰片酯。因此，现有技术通过松节油制备(甲基)丙烯酸异冰片酯需要多步工艺，其中至少有三次蒸馏操作，能耗较高。

(甲基)丙烯酸异冰片酯是一种重要的丙烯酸酯类单体，其具有独特的桥环状结构，从而具有低粘度、高沸点、低表面张力、低收缩、高玻璃化温度、低色度、高折光指数、疏水性好，与多种树脂、溶剂、颜填料相容性好，以及低毒、不易燃等特殊的理化性质。目前(甲基)丙烯酸异冰片酯主要在光固化涂料、油墨和胶黏剂中作为活性稀释剂使用，其特殊之处在于增加成膜物质硬度的同时，还能保持及增加成膜物质的弹性，并能提高聚合物的光泽、鲜艳性、附着力、流平性、耐摩擦性、耐老化及防腐性等。另外，(甲基)丙烯酸异冰片酯单体的高沸点及低挥发性减少了应用中的毒性，减少了对环境的污染。将(甲基)丙烯酸异冰片酯用作聚合单体使用时，还可以在保证聚合物分子量和乳液固含量的基础上，降低乳液的粘度。(甲基)丙烯酸异冰片酯的结构中，丙烯酸部分的双键通过自由基聚合能与许多其它不饱和单体共聚，酯烷氧基部分为巨大的非极性二环烷基，该二环烷基给聚合物链以很强的空间位阻保护，使之具有优异的耐UV性、耐水性和耐化学性。聚合物链上巨大的非极性侧基弱化了分子链间的作用力，使聚合物溶液黏度降低，提高了与其它树脂和溶剂的相容性。正是这些优异的性能，使(甲基)丙烯酸异冰片酯越来越受到人们的青睐，其应用范围不断扩大。目前所开发的合成(甲基)丙烯酸异冰片酯的方法中，一般采用强酸性催化剂在加热条件下合成，存在着反应时间长、效率较低，且加热不均匀等问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种(甲基)丙烯酸异冰片酯的制备方法，本发明的第二个目的在于提供该制备方法制得的(甲基)丙烯酸异冰片酯。

根据本发明的第一个方面，提供了一种(甲基)丙烯酸异冰片酯的制备方法，包括如下步骤：

将松节油、(甲基)丙烯酸、催化剂和阻聚剂混合均匀，放置在UV光照射下，搅拌反应，反应结束后进行旋转蒸发，即得；

本发明所称的(甲基)丙烯酸为丙烯酸或甲基丙烯酸；当(甲基)丙烯酸为丙烯酸时，所得产物为丙烯酸异冰片酯；当(甲基)丙烯酸为甲基丙烯酸时，所得产物为甲基丙烯酸异冰片酯。

在一些实施方式中，催化剂为阳离子光引发剂。