2-甲基烯丙基二乙酸酯的合成与表征

• 作 者: 张皓荐
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 甲基丙烯醛 2-甲基烯丙基二乙酸酯 合成 强酸性阳离子交换树脂 反应机理 动力学研究

2-甲基烯丙基二乙酸酯是一种重要的精细化工中间体,广泛应用于合成香料、医药中间体以及有机中间体的合成,由于其可作为一种引入醛基的合成子,因此研究2-甲基烯丙基二乙酸酯的合成工艺具有重要的意义。本文确定了以甲基丙烯醛和无水醋酐为原料,以强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成2-甲基烯丙基二乙酸酯的绿色合成工艺条件。通过考察搅拌速度、催化剂用量、物料配比、反应温度及反应时间对反应的影响,确定了适宜的工艺条件:转速200rpm,n（醋酐）:n（甲基丙烯醛）为1.2:1.0,强酸性阳离子交换树脂D072用量为2.0g/mol甲基丙烯醛,反应时间5h,反应温度-10℃。在此条件下,甲基丙烯醛转化率为95.5%,2-甲基烯丙基二乙酸酯选择性和收率分别为95.7%和91.4%;采用IR、GC-MS以及1HNMR表征方法,对产物2-甲基烯丙基二乙酸酯进行了结构表征。本文以强酸性阳离子交换树脂D072为催化剂,在消除内、外扩散影响的条件下,在间歇釜中进行了甲基丙烯醛和醋酐合成2-甲基烯丙基二乙酸酯的宏观动力学研究,测定了反应的动力学常数,并确定了反应的指前因子、活化能以及反应速率表达式,反应的指前因子和活化能为:Ea⁺=-3.657 kJ/mol,k0+=0.0708L/mol?h;Ea-=21.60kJ/mol,k0-=4.373×10²h^-1。本文探讨了甲基丙烯醛与醋酐的反应机理,并结合动力学对机理进行了简要说明,指出甲基丙烯醛的区域选择性为1,2-加成。