《异冰片甲基丙烯酸酯.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《异冰片甲基丙烯酸酯.pdf(6页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、异冰片甲基丙烯酸酯得合成 摘要:描述了在硫酸催化剂存在下,由甲基丙烯酸与莰烯合成异冰片甲基丙烯酸 酯得实验室工艺,并通过改变反应条件研究其原料转化率得变化,据此选出较适 合该反应得条件.关键词:异冰片甲基丙烯酸酯 莰烯 甲基丙烯酸 1 研究意义 丙烯酸异冰片酯与甲基丙烯酸异冰片酯,学名为(甲基)丙烯酸,7,7-三 甲基-双环2、2、1 庚酯,就是一种非常有用得特殊单体。由于酯基 就是一双环烃基,因此赋予了该(甲基)丙烯酸酯一些良好得性质,例如,黏度明 显比相应得甲酯低,在共聚物与均聚物中表现出良好得光泽性、硬度与耐擦洗性,在许多方面得性能均好于目前使用得(甲基)丙烯酸环己酯,在国外已广泛使用
2、于光固化涂料、丙烯酸乳液等。关于(甲基)丙烯酸异冰片酯得合成,国内未见 文献报道。从国外已有得少数专利文献报道方法来瞧 1,2,大多就是在不同 催化剂得催化下由(甲基)丙烯酸与 3,3-二甲基 2甲撐双环2、2、1-庚烷反应来制备,由于所使用得催化剂不同,操作条件与收率也不尽相同。本文 主要研究用硫酸作催化剂进行异冰片甲基丙烯酸酯得合成。1 2 物理化学性能 异冰片甲基丙烯酸酯,又称甲基丙烯酸莰醇酯。英文名:Is borny methacryla e、分子式:C4H22O2,分子量:222、32,结构式如下:无色或淡黄色液体,:1 2117/0、33pP,相对密度为、80(25/4),:、47
3、,不溶于水,溶于乙醇,乙醚等大多数有机溶剂。3 试验药品及仪器、1 试验药品 甲基丙烯酸、莰烯、硫酸(98)、2,二甲基-叔丁基苯(BH)、2,4 2 甲基-6-叔丁基苯酚(6BX)、分析醇、邻苯二甲酸氢钾(基准试剂)、氢氧化 钠固体(A、)、酚酞指示剂、浓硫酸(9)3、2 反应原理 本实验以茨烯与甲基丙烯酸为原料来制备甲基丙烯酸异冰片酯,反应如下所 示:莰烯中得双键电子云受大得具有斥电子效应得烷基团得影响,双键上得电子 密度增加,在亲电特性得催化剂催化作用下,与甲基丙烯酸作用成,该正碳离子 不稳定,马上进行重排成,它与=(H3)-COO-结合形成-CC=H,该反应机理属于烯烃得亲电加成反应
4、2.3、3 工艺流程图 图 1 实验装置流程图 A、三口瓶 B、温度计 C、搅拌马达 D、搅拌器 E、滴液漏斗 F、回流冷凝管 G、加热 水浴恒温槽 3、4 实验方法 在装有温度计,搅拌器以及滴液漏斗得三口反应瓶中,加入甲基丙烯酸若干 量,阻聚剂与催化剂,开动搅拌器,滴液漏斗中加有一定量得莰烯,慢慢在一定得 时间内滴加坎烯进入反应瓶进行反应,在 0 摄氏度得温度下,每隔 0、5h 或一 个小时取样分析酸值(利用浓度为 0、09 4 得氢氧化钾乙醇溶液进行滴定计 算),直至酸度不再降低为止。冷至室温,取样测定平衡产物中得产品得含量。2 4、实验数据记录及处理 实验数据得记录及处理结果见表 1及表
5、 2。表 1 实验药品及用量 药品名称 药品用量莰烯 68、735 甲基丙烯酸 34、350 硫酸 4、204 BHT 0、200 邻苯二甲酸 氢钾、200 氢氧化钾乙 醇溶液()、7 表 2 实验基本数据得记录及处理结果 反应物总 消耗碱得 样品质 剩余得甲 转化率 序号 反应时间(滴加完后)10 70 130 107、55 1 7、5541 7、6、4、6 9 31 0、4015、4072 0、3 0、0、0 778 003 3 0、0002 2 79、89、975 93、2172 质量 体积 量 基丙烯酸()19 7、0、00017 95、1981 4 554 07、0、0001 5 2
6、50 5541、04 0、372 95、0 、0 6 310 107、5541 5、0 0、510 019 94、10、7 70 5541 5、1 0、5024 0、000184 5、0 7、4、85、00 96、0 554 953 6 7 9 49 1、5、1 0、5070 0、0001 9、3 1 4 由表绘出甲基丙烯酸得转化率随时间得变化关系与酸值变化与时间得关 系,如图 2、图 3所示.3 图 甲基丙烯酸得转化率随时间得变化关系 01 234 时间t(h)56 7 5 6 5 55 4 654)lm(积体的碱耗消图 消耗碱得体积与时间得变化关系 对比两组实验数据,得出转化率随时间得变化
7、关系如图 4 所示。第一组为总 量得 4%,第二组得为 3。图 4 两组转化率随时间得变化关系 5、实验结果讨论(1)由图可以瞧出随着反应时间得延长,甲基丙烯酸得转化率逐渐升高,甲基 丙烯酸异冰片酯在不断地生成,在转化率达到 9时基本恒定,其原因就是此 时得甲基丙烯酸与坎烯已经快反应结束,而副反应在反应过程中起到了主要得作 用,所以反应达到了平衡状态。(2)由图 3 可以瞧出随着反应得进行,取样出来用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定得 用量逐渐变少,这说明反应体系得酸值逐渐变小,这就是由于随着反应得进行,催化剂在慢慢地失活,反应物也在逐渐地减少,特别就是甲基丙烯酸,所以酸值在 逐渐下降,但就是在反应达到平衡得时候酸值维持不变。(3)由图 4 可以瞧出随着催化剂硫酸用量增多,甲基丙烯酸得转化率比硫酸用量 少得高.参考文献 1 李丽,林原斌,段绪发等、杂多酸催化合成(甲基)丙烯酸异冰片酯得 研究J、湘潭大学化学学院;湘潭高新区建设化工厂,2005 周兆良,许建帼,周晓红等、异冰片甲基丙烯酸酯合成试验 J、浙江衢 州:浙江工业大学浙西分校,200、
限制150内