丙烯酸甲酯的合成方法有哪些
丙烯酸甲酯生產方法有丙烯腈水解法丙烯直接氧化法和乙烯酮法
1.丙烯腈水解法 以丙烯腈為原料在濃硫酸存在的情況下進行水解水解后的丙烯酰胺硫酸鹽再與甲醇進行反應得到丙烯酸甲酯用丙烯腈水化法生產的丙烯酸甲酯每噸產品消耗丙烯腈(98%)860kg甲醇(95%)960kg硫酸(93%)2000kg
2.丙烯直接氧化法 以丙烯為原料第一步氧化丙烯醛再氧化成丙烯酸丙烯酸再與甲醇反應生成丙烯酸甲酯用丙烯直接氧化法生產丙烯酸甲酯每噸產品消耗丙烯(95%)544kg
3.乙烯酮法乙烯酮與甲醛以三氟化硼為催化劑進行縮合再用甲醇急冷同時酯化生成丙烯酸甲酯
4.丙烯酸與甲醇酯化法 將丙烯酸甲醇可膨脹石墨依次加入平底燒瓶中加入丙烯酸與甲醇物質的量比為1.15∶1連接分水器回流冷凝管置于磁力加熱攪拌器上加熱攪拌待反應一段時間后冷卻用皂化法計算產率(用堿液中和剩余丙烯酸再加入定量KOH溶液進行皂化然后用標準HCl溶液滴定過量的KOH計算出酯收率)同時對酯進行分離將反應液蒸餾收集65~95℃餾分得粗產物用5%NaCO3溶液洗至中性用飽和NaCl溶液洗滌2次再用無水NaSO4干燥后蒸餾收集72~74℃餾分即得產品
5.改良雷珀法 改良的雷珀法為羅姆哈斯法和道巴底斯法前者主要用氣態一氧化碳來代替80%的羰基鎳中的一氧化碳后者又稱高壓雷珀法主要以四氫呋喃為溶劑
①改良雷珀法此法反應開始后一氧化碳與乙炔和醇生成丙烯酸酯通入的一氧化碳代替羰基鎳中的一氧化碳就可減少羰基鎳的再生與鎳的回收反應的溶劑為醇反應溫度為30~50℃壓力為0.1~0.2MPa乙炔與一氧化碳配比為(1.01~1.10)1(摩爾比)甲醇與總一氧化碳配比為(1.1~3)∶1(摩爾比)酸量保持在羰基鎳的80%~99%(摩爾比)用以抑制氯代丙酸的生成此法特點是在常壓下操作設備容易解決但仍需要制備有毒物羰基鎳
②高壓雷珀法以四氫呋喃為溶劑以氯化鈀為催化劑氯化銅為促進劑在200~225℃和8.11~10.13MPa下進行反應反應器頂部未反應的乙炔氣體經洗去丙烯酸后循環使用反應器底部的丙烯酸與四氫呋喃溶液蒸出四氫呋喃后即得丙烯酸以乙炔計丙烯酸收率約90%以一氧化碳計收率約85%然后丙烯酸在硫酸或離子交換樹脂介質中與甲醇進行酯化即得丙烯酸甲酯如在生產丁酯以上的高級酯時用酸性催化劑進行連續酯化生產丙烯酸乙酯時用離子交換樹脂為催化劑得到丙烯酸酯此法的特點是用四氫呋喃為溶劑將反應所需的乙炔先溶解在四氫呋喃中這樣可減少高壓處理乙炔的危險同時不用羰基鎳只需用鎳鹽作催化劑但此法操作壓力較高因此設備材質要求較高