甲基丙烯酸丁酯的制备和应用

简介

甲基丙烯酸丁酯是重要的精细化工原料和中间体之一，是制备高聚物和共聚物应用最为广泛的单体，而甲基丙烯酸丁酯作为其中仅次于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的重要酯类，既是一种重要的有机化工中间体，同时也是通用型丙烯酸酯中应用最广泛和消耗量的品种[1]。

制备

图1甲基丙烯酸丁酯的制备路线

使用配备有20级Oldershaw型蒸馏柱的回流装置，在配备有侧管的2L体积四颈烧瓶中加入902克（9摩尔）MMA、389克（5.2摩尔）正丁醇、0.89克四丁氧基钛和0.05克4-乙酰氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶-n-氧基，并将混合物在空气气氛下搅拌2.5小时以完成酯交换。通过气相色谱分析反应液的结果发现转化率为99.9%。在酯交换过程中，作为反应副产物产生的甲醇以与MMA的共沸混合物的形式从系统中取出。然后，反应液的温度从104°C上升。至130°C。随后，将22 g（催化剂重量比为25）活性粘土（SA1由日本活性粘土有限公司制造，水分含量为10%（重量比））添加到反应液中，并在50℃下搅拌混合物。持续60分钟。使用孔径为0.5μm的膜过滤器过滤处理过的液体。此后，在减压下蒸馏出未反应的MMA和正丁醇。获得722g纯化的甲基丙烯酸正丁酯（产率96.8%）。制备路线如图1所示[2]。

应用

甲基丙烯酸丁酯(BMA)为无色透明液体，带有刺激性的芳香味，可溶于乙醇、丙酮、乙醚等多种有机溶剂，不溶于水，因其具有连在共轭双键上的活泼酯基，能够进行多种加成反应，容易发生均聚反应和共聚反应，可用于塑料和有机物的合成。生产改性有机玻璃、发光光纤、高性能泡沫塑料、透明胶片、树脂等。又因其有着被羟基活化的碳碳双键，具有丙烯酸单体结构，能够进行多种加成反应，生成多种丙烯酸酯类衍生物，可用于制造丙烯酸酯类聚合物和共聚物，石油添加剂，其低粘度聚合物可用作特种涂料、纸张及皮革加工助剂、纤维处理剂、金属表面处理剂等。通常在塑料光纤、涂料、胶粘剂、纺织、医疗行业有着广泛应用[1]。

参考文献

[1]王鹏,邓慧君,钱海文.甲基丙烯酸丁酯的酯交换合成[J].广东化工,2021,48(11):11-12+20.

[2] Tokuda, Masanori; et al. Purification of carboxylic acid esters with solid adsorbents. Japan, JP2003048866 A 2003-02-21.