树脂催化合成甲基丙烯酸环己酯

简介

甲基丙烯酸环己酯(CHMA)是一种无色透明液体，可用于制备透镜等光学材料、电器包封材料、胶黏剂、涂料等高性能材料。它与甲基丙烯酸甲酯的共聚物不値保持了聚甲基丙烯酸甲酯的光学特性，而且降低了聚甲基丙烯酸甲酯的吸湿率，可用于制作信息记录磁盘。以甲基丙烯酸环己酯为甲基丙烯酸系树脂单体，能赋予聚合物可挠性和大的折射率，因此近年来引起人们的广泛关注。

背景技术

目前工业上普遍以无机酸(如浓H2SO4)为催化剂催化环己醇与羧酸反应合成甲基丙烯酸环己酯。由于浓H2SO4的腐蚀性强且化学性质活泼，因此易发生炭化、重排、聚合等副反应，产品收率不高；同时以浓H2SO4为催化剂合成酯会严产生废酸，严重污染环境，后处理复杂。随着苯加氢制环已烯技术的成熟，以环已烯为原料的非均相催化加成酯化合成技术引起了人们的极大兴趣。可用于环己烯与酸反应的非均相催化剂有沸石分子筛、强酸性离子交换树脂、杂多酸及固体磷酸等。张怀彬等研究了β沸石上环已烯与乙酸反应合成乙酸环已酯的情况，环己烯的转化率达84%，乙酸环己酯的选择性达90%以上。文献报道了用沸石分子筛催化丙烯酸与异丁烯的反应，合成了丙烯酸叔丁酯，产品收率为84%。文献报道了用树脂催化2-丁烯与乙酸的加成反应，酯收率为50%。但至今尚未见有关用树脂催化甲基丙烯酸与环己烯反应合成甲基丙烯酸环己酯的报道。

制备方法

催化剂的干燥：称取适量的树脂置于真空干燥箱中，于0.1MPa、80℃下干燥6h，备用。在一干燥的100mL三口瓶中，加入一定量干燥的树脂、阻聚剂对苯二酚、甲基丙烯酸和环已烯，迅速加热、搅拌并恒温,反应过程中间隔取样分析。反应结束后，过滤，回收催化剂，滤液为反应产物。

用SP-6800A型气相色谱分析仪(山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司)分析产物组成及含量。需说明的是，在酯化反应进行的同时，伴随有环己烯聚合副反应，因此产物中含有少量的二环已烯副产物。色谱分析条件为：SE-54型毛细管色谱柱(30mx0.32mmx0.25um)，FID检测，气化室温度220℃，检测室温度220℃，柱温100℃，乙苯为内标物。

大孔磺化苯乙烯阳离子交换树脂催化剂对甲基丙烯酸与环已烯酯化反应具有良好的催化性能，合成甲基丙烯酸环己酯的最佳条件为：甲基丙烯酸用量51.2g，n(甲基丙烯酸):n(环已烯)=4.0，催化剂用量3%，对苯二酚用量1%，反应温度90℃，反应时间7h。在此条件下，环已烯转化率为89.0%，甲基丙烯酸环己酯选择性为95.3%。

参考文献

[1]许燕,汤吉海,崔咪芬,等. 树脂催化甲基丙烯酸与环己烯反应合成甲基丙烯酸环己酯[J]. 石油化工,2011,40(10):1042-1045.