一種丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及酯類合成反應(yīng)領(lǐng)域，具體是涉及從丙烯酸甲酯類化合物與三乙醇胺進(jìn) 行酯交換反應(yīng)制備丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯酸三乙醇胺酯類化合物是一類重要的精細(xì)化工中間體，該類化合物同時具有 反應(yīng)活性較高的胺基和乙烯基兩種官能團(tuán)，可以廣泛應(yīng)用于高分子絮凝劑、兩性離子交聯(lián) 劑、季銨鹽類抗菌劑、聚羧酸減水劑、水泥助磨劑等諸多領(lǐng)域。近年來受到各國眾多科研工 作者的廣泛關(guān)注。
[0003] 丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的合成方法報道較多，專利CN200910232784.X和研究 論文(Food Chemistry，2015,172,56-62;影像科學(xué)與光化學(xué)，2008,26，403)分別報道了以 三乙胺為縛酸劑，丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯分別與三乙醇胺反應(yīng)制備丙烯酸甲基三乙醇胺 酯、甲基丙烯酸甲基三乙醇胺酯的反應(yīng)，該反應(yīng)過程中生成三乙胺鹽酸鹽副產(chǎn)物。專利 CN201080055967.X中，甲基丙烯酸和三乙醇胺進(jìn)行酯化反應(yīng)，使用甲苯共沸帶水制備產(chǎn)品。 該反應(yīng)使用大量的腐蝕性甲磺酸。因此，研究開發(fā)一種簡便、環(huán)保、高效制備丙烯酸三乙醇 胺酯類化合物的工藝成為當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種可以高效、環(huán)保、低 成本的制備丙烯酸三甲基胺基乙酯化合物的方法。
[0005] 在合成丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的反應(yīng)中，通常采用酯化的方法。文獻(xiàn)報道的 制備丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的方法，常用的三乙胺、甲磺酸化合物等，這些化合物用量 大、價格高、不易回收，其應(yīng)用受到一定程度的限制。溴化鋅是一類重要的無機(jī)鹽產(chǎn)品，可以 作為催化劑、穩(wěn)定劑、添加劑等，應(yīng)用范圍極廣。它在該反應(yīng)中是性能優(yōu)異的催化劑，具有催 化效率高、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，在有機(jī)合成反應(yīng)中日益受到廣大科研人員的重視。但溴化鋅 在該反應(yīng)體系中溶解性較差，將其負(fù)載在活性炭、氧化鋁、氧化硅、分子篩等載體上，可以降 低用量，提高其催化活性，有利于催化劑回收。
[0007]本發(fā)明為一種丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，該方法包括 以下步驟：
[0008] 向反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑、催化劑、阻聚劑和丙烯酸甲酯類化合物，向反應(yīng)體系中 滴加三乙醇胺，在0~90°C下反應(yīng)0.5~15h，生成丙烯酸三乙醇胺酯類化合物;其中，所述催 化劑與丙烯酸甲酯類化合物的摩爾比為〇.〇1~20%;原料三乙醇胺與丙烯酸甲酯類化合物 的摩爾比為1:3.0~1:15.0;所述的催化劑為負(fù)載型溴化鋅，所述的丙烯酸甲酯類化合物為 丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。
[0009] 在上述制備方法中，所述的負(fù)載型溴化鋅的載體為活性炭、氧化錯、氧化娃、分子 篩中的一種。
[0010] 所述催化劑與丙烯酸甲酯類化合物的摩爾比為0.1~5%;所述酯交換反應(yīng)的溫度 為 50 ~90°C。
[0011] 所述有機(jī)溶劑優(yōu)選為丙酮、丁酮、甲苯、氯仿、四氯化碳、己烷、環(huán)己烷、庚烷、辛烷、 乙腈、四氫呋喃、乙二醇二甲醚中的一種或幾種溶劑。
[0012] 所述的阻聚劑優(yōu)選為氮氧自由基哌啶醇、哌啶自由基亞磷酸三酯、對苯二酚單甲 醚、吩噻嗪、叔丁基苯酚、對苯二酚等化合物中至少一種。
[0013] 本發(fā)明丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法與現(xiàn)有制備方法相比，有益效果 為：1)本發(fā)明采用負(fù)載型溴化鋅為催化劑，使得制備反應(yīng)條件相對溫和，且能在較短時間內(nèi) 得到丙烯酸三乙醇胺酯類化合物；2)采用本發(fā)明方法制備，產(chǎn)物丙烯酸三乙醇胺酯類化合 物的成本較低，本方法更加高效、環(huán)保，適合于規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體的實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但不限于這些實(shí)例，本發(fā)明所使用 的原料均為市售。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 向5000ml配有反應(yīng)精餾裝置的反應(yīng)器中，加入2064g丙烯酸甲酯、450g環(huán)己烷、氮 氧自由基哌啶醇阻聚劑18.8g，45.8g活性炭負(fù)載的溴化鋅催化劑(負(fù)載量19%)，打開攪拌， 升溫至70°C，滴加596g三乙醇胺，升溫至回流，回流比控制8:1。反應(yīng)結(jié)束后，過濾回收催化 劑，減壓精餾，蒸出低沸點(diǎn)化合物，得到三乙醇胺三丙烯酸酯646g。
[0017] 實(shí)施例2
[0018]向5000ml配有反應(yīng)精餾裝置的反應(yīng)器中，加入2500g甲基丙烯酸甲酯、400g甲苯、 對苯二酚單甲醚阻聚劑19^，56七丫-氧化鋁負(fù)載的溴化鋅催化劑（負(fù)載量15%)，攪拌， 升溫至70°C，滴加596g三乙醇胺，升溫至回流，回流比控制9:1。反應(yīng)結(jié)束后，過濾回收催化 劑，減壓精餾，蒸出低沸點(diǎn)化合物，得到三乙醇胺三甲基丙烯酸酯650g。
[0019] 實(shí)施例3
[0020]向5000ml配有反應(yīng)精餾裝置的反應(yīng)器中，加入2580g丙烯酸甲酯、400g環(huán)己烷、哌 啶自由基亞磷酸三酯阻聚劑2 7.6 g，5 4.2 g Z S Μ - 5分子篩負(fù)載的溴化鋅催化劑（負(fù)載量 17%)，攪拌，升溫至70°C，滴加596g三乙醇胺，升溫至回流，回流比控制9:1。反應(yīng)結(jié)束后，過 濾回收催化劑，減壓精餾，蒸出低沸點(diǎn)化合物，得到三乙醇胺三丙烯酸酯684g。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 向反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑、催化劑、阻聚劑和丙烯酸甲酯類化合物，向反應(yīng)體系中滴加 三乙醇胺，在0~90°C下反應(yīng)0.5~15h，生成丙烯酸三乙醇胺酯類化合物;其中，所述催化劑 與丙烯酸甲酯類化合物的摩爾比為0.01~20%;原料三乙醇胺與丙烯酸甲酯類化合物的摩 爾比為1:3.0~1:15.0;所述的催化劑為負(fù)載型溴化鋅，所述的丙烯酸甲酯類化合物為丙烯 酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述的 負(fù)載型溴化鋅的載體為活性炭、氧化鋁、氧化硅、分子篩中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述催 化劑與丙烯酸甲酯類化合物的摩爾比為0.1~5%;所述酯交換反應(yīng)的溫度為50~90°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述有 機(jī)溶劑為丙酮、丁酮、甲苯、氯仿、四氯化碳、己烷、環(huán)己烷、庚烷、辛烷、乙腈、四氫呋喃、乙二 醇二甲醚中的一種或幾種溶劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，其特征在于，所述的 阻聚劑為氮氧自由基哌啶醇、哌啶自由基亞磷酸三酯、對苯二酚單甲醚、吩噻嗪、叔丁基苯 酚、對苯二酚等化合物中至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種丙烯酸三乙醇胺酯類化合物的制備方法，該方法包括以下步驟：向反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑、催化劑、阻聚劑和丙烯酸甲酯類化合物，向反應(yīng)體系中滴加三乙醇胺，在0～90℃下反應(yīng)0.5～15h，生成丙烯酸三乙醇胺酯類化合物；其中，所述催化劑與丙烯酸甲酯的摩爾比為0.01～20％；原料三乙醇胺與丙烯酸甲酯的摩爾比為1：3.0～1：15.0；所述的催化劑為負(fù)載型溴化鋅，所述的丙烯酸甲酯類化合物為丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。本發(fā)明方法能夠在比較溫和實(shí)驗(yàn)條件下，高效率、環(huán)保制備丙烯酸三乙醇胺酯類產(chǎn)品。
【IPC分類】C07C219/08, C07C213/06
【公開號】CN105523949
【申請?zhí)枴緾N201610029306
【發(fā)明人】宋曉莉, 周立山, 牛心蕙, 滕大勇, 滕厚開
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月15日