硫酸氢钠催化合成丙烯酸异丁酯.pdf

第25卷第3期
化学研究
中国科技核心期刊
2014年5月
CHEMICAL RESEARCH
http://hxya.chinajournal,netcn
硫酸氢钠催化合成丙烯酸异丁酯
张晓辉,解李红,李德鹖,杨光
(大连大学环境与化学工程学院,辽宁大连116622)
摘要:利用一水硫酸氢钠为催化剂使丙烯酸和异丁蹲酯化合成了丙烯酸异丁酯;研究了一水硫酸氢钠用量、异
丁醇用量、反应时间、温度及阻聚剂用量对丙烯酸异丁酯收率的影响,结果表明,当异丁醇与丙烯酸物质的量之
比为3:1,硫酸氢钠催化剂用量为丙烯酸量的2%,阻聚剂(对苯二酚)用量为丙烯酸质量的0.05%,反应时间为
3h,反应温度为115℃时,酯化产率可达88.51%
关键词;硫酸氢钠;催化剂;丙烯酸异丁醇酯;合成
中图分类号:O625.5
文献标志码:A
文章编号:1008-1011(12014)03-0284-04
Synthesis of iso-butyl acrylate under catalysis of sodium
Suifate monohydrate
ZHANG Xiaohui, XIE Lihong, LI Depeng, YANG Guang
(College of Environment and Chemical Engineering. Dalian University, Dalian 116622, Liaoning, China)
Abstract: Iso-butyl acrylate was synthesized in high yield through the esterification of acrylic
acid and iso-butanol under the catalysis of sodium bisulfate monohydrate. The effects of sodium
bisulfate monohydrate dosage, iso-butyl alcohol dosage, reaction time, temperature and poly-
merization inhibitor dosage on the yield of iso-butyl acrylate were investigated. It was found
that, when the molar ratio of iso-butyl alcohol to acrylic acid is fixed at 3: 1, the molar ratio
of sodium bisulfate monohydrate to acrylic acid is fixed at 2%, the mass ratio of polymerization
inhibitor(hydroquinone) to acrylic acid is fixed at 0.05%, the yield of the ester could reach
88.51% under a reaction temperature of 115'C and a reflux reaction time of 3 h
Keywords sodium bisulfate; catalyst; iso-butyl acrylate; synthesis
丙烯酸酯是社会经济发展不可或缺的重要化工原料.丙烯酸异丁酯属特种丙烯酸酯类单体,通常作为
共聚单体应用于丙烯酸聚合物中.该类聚合物具有良好的耐水和耐酸性,较高的成膜硬度和拉伸强度,广泛
用于制造耐水性好和适应性强的高级印刷纸涂层、耐水和耐碱性的涂料、耐磨和耐洗涤性的静电植绒、无纺
布网印花的胶粘剂及皮革洗涤剂等,工业上丙烯酸异丁酯的合成多采用浓硫酸为催化剂.由于浓硫酸的强
氧化性,导致产品收率降低,颜色较深,同时后处理工艺复杂、设备腐蚀严重以及废酸污染环境等14.为解
决上述问题,寻求可替代浓硫酸作酯化反应催化剂的研究相当活跃.文献报道的除浓硫酸外合成酯类的催
化剂还有氯化铁、四氯化锡、氨基磺酸、磷钨酸、固载杂多酸、固体超强酸等,虽然都有较好的催化效果,但不
同程度地存在催化剂易流失、后处理工艺复杂、生产费用较高、反应时间较长等不利之处「5-0.近年来研究
还发现,硫酸氢钠易溶于水,水溶液呈强酸性,但不溶于有机酸和醇的反应体系,因而可用于催化羧酸与醇的
酯化反应,也可用于催化缩合反应.该催化剂具有反应液可直接与催化剂分离,后处理工艺简单,操作方便,
收稿日期:2013-11-25.
作者简介:张晓辉(1964一),男,副教授,研究方向为有机及化学生物学.“通讯联系人,E-mail: yangguang@du.edu.cr