一种合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体的方法

摘要

一种合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体的方法，属于有机化合物合成技术领域。本发明先用嵌入式反应催化剂催化环氧烷烃对醋酸酯的一步法嵌入式反应，合成聚二元醇单醚醋酸酯；再在钛酸酯等酯－酯交换催化剂的催化及2，2，6，6－四甲基哌啶氧化物(TEMPO)等阻聚剂的阻聚作用下，与丙烯酸酯类化合物经酯－酯交换反应合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体。本发明第一步反应中所使用催化剂安全、催化活性高；第二步反应的副产物醋酸酯循环用作第一步反应的原料，整个反应过程原料的原子利用率为100％，是零排放的绿色化学工艺；本发明将合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体传统生产工艺的四步反应缩短为两步反应，简化流程、节约能源、减少危险、节省成本。

主权项

1、一种合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体的方法，其特征是先在嵌入式反应催化剂1的催化下通过环氧烷烃对醋酸酯的一步法嵌入式反应合成聚二元醇单醚醋酸酯，再在酯-酯交换催化剂2和阻聚剂的作用下与丙烯酸酯类化合物酯-酯交换反应合成聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体，反应式如下：式中R¹为C₁～C₄的烃基；R²为H或CH₃；AO为环氧乙烷或环氧丙烷；-AO-为-O-CH₂-CH₂-或n＝10～40；被循环使用；所述嵌入式反应催化剂1为由本申请人提出的中国专利ZL 2005 10038866.2所公开的Al-Mg基复合催化剂；所述酯-酯交换催化剂2为钛酸酯类化合物、碱金属或碱金属醇化物；所述的阻聚剂为2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物、对苯二酚、对苯醌或2，6-二叔丁基对甲苯酚；工艺为：(1)聚二元醇单醚醋酸酯的制备：将醋酸酯以及嵌入式反应催化剂1加入压热釜中，催化剂1的加入量为醋酸酯和环氧烷烃原料总质量的0.1％～5％，密闭釜盖后用N₂置换釜内气体3次，加热反应物至130～150℃后边搅拌边滴加所需加成数摩尔量的环氧烷烃，滴加完毕后再维持反应30～60min后结束反应，趁热离心除去催化剂1，制得聚二元醇单醚醋酸酯；(2)聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体的制备：将聚二元醇单醚醋酸酯加入配备精馏塔和机械搅拌的反应装置中，加热至80℃后按聚二元醇单醚醋酸酯∶丙烯酸酯类化合物摩尔比为1∶1.5～5的比例加入丙烯酸酯类化合物，酯-酯交换催化剂2及阻聚剂的加入量分别为丙烯酸酯类化合物和聚二元醇单醚醋酸酯总质量的3％～10％及0.1％～5.0％；升温至混合体系回流温度在搅拌下进行酯-酯交换反应，当塔顶有醋酸酯馏分流出后，调整加热功率先回流0.5h，然后控制回流比为3，使未反应原料丙烯酸酯类化合物与副产物醋酸酯分离，收集塔顶醋酸酯馏分供第一步嵌入式反应循环使用，至无醋酸酯馏分流出停止反应；改为减压蒸馏装置回收过量的丙烯酸酯类化合物供第二步酯-酯交换反应循环使用，釜底物为目标产物聚二元醇单醚丙烯酸酯类大分子单体。