異冰片甲基丙烯酸酯

1、異冰片 甲基丙烯酸酯的合成時(shí)間:2021.03. 03創(chuàng)作：歐陽(yáng)學(xué)摘要：描述了 在硫酸催化劑存在下，由 甲基丙烯酸和玻烯合 成異冰片甲基丙烯酸酯的實(shí)驗(yàn)室工藝，并通過(guò)改變反應(yīng)條 件研究其原料轉(zhuǎn)彳匕率的變1匕，據(jù)此選出較適合該反應(yīng)的條 件。關(guān)鍵詞：異冰片甲基丙烯酸酯 更烯 甲基丙烯酸1研究意義丙烯酸異冰片酯和甲 基丙烯酸異冰片酯,學(xué)名為（甲 基） 丙烯酸1, 7, 7三甲基-雙環(huán)2. 2. 1卜2庚酯，是一種非常有用 的特殊單體。由于酯基是一雙環(huán)爛基,因此賦予了該（甲基） 丙烯酸酯一些良好的生質(zhì)，例如，黏度明顯比相應(yīng)的甲酯低, 在共聚物和均聚物中表現(xiàn)出良好的光澤性、硬度和耐擦洗 性，在許多方面的性

2、能均好于目前使用的（甲基）丙烯酸環(huán)己 酯,在國(guó)外已廣泛使用于光固化涂料、丙烯酸乳液等。關(guān)于 （甲基）丙烯酸異冰片酯的合成,國(guó)內(nèi)未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。從國(guó)外 已有的少數(shù)專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)道方法來(lái)看1, 2,大多是在不同催 化劑的催化下由（甲基）丙烯酸與3, 3二甲基-2甲撐-雙環(huán)2. 2. 1卜庚烷反應(yīng)來(lái)制備，由于所使用 的催化劑不同，操作條件 和收率也不盡相同。本文主要研究用硫酸作催化劑進(jìn)行異 冰片甲基丙烯酸酯的合成。2物理化學(xué)性能異冰片甲基丙烯酸酯，又稱(chēng)甲基丙烯酸玻醇酯。英文名:Isobornyl methacrylate.分子式:C14H22O2,分子量:222.32,結(jié) 構(gòu)式如下：無(wú)色或淡黃色液體，bp

3、: 112-117/ O.33pPa,相對(duì)密度為 0.980(25/4),nD: 1.4753,不溶于水，溶于乙酉享，乙瞇等大多數(shù)有 機(jī)溶劑。3試驗(yàn)藥品及儀器3.1試驗(yàn)藥品甲基丙烯酸、菠烯、硫酸(98%)、2, 4二甲基-6-叔丁 基苯(BHT)、2, 4-2甲基6叔丁基苯酚(6BX)、分析 醇、鄰苯二甲酸氫鉀(基準(zhǔn)試劑)、氫氧化鈉固體 (A.R)、酚駄指示劑、濃硫酸(98%)3.2反應(yīng)原理本實(shí)驗(yàn)以茨烯和甲基丙烯酸為原料來(lái)制備甲基丙烯酸 異冰片酯，反應(yīng)如下所示：更烯中的雙鍵電子云受大的具有斥電子效應(yīng)的烷基團(tuán) 的影響，雙鍵上的電子密度增加，在親電特性的催化劑催化I.作用下，和甲基丙烯酸作用成 -

4、7, 該正碳離子不穩(wěn)定，馬II上進(jìn)行重排成 叢：它與 CH2=C(CH3)-COO結(jié)合形成 頭OC-C=CH2,該反應(yīng)機(jī)理屬于烯脛的親電加成反應(yīng)。3.3工藝流程圖圖1實(shí)驗(yàn)裝置流程圖A.三口瓶B.溫度計(jì)C.攪拌馬達(dá) D.攪拌器E.滴液漏斗F.回流冷凝管 G.加熱水浴恒溫槽3.4實(shí)驗(yàn)方法在裝有溫度計(jì)，攪拌器以及滴液漏斗的三 口 反應(yīng)瓶中， 加入甲基丙烯酸若干量，阻聚劑和催化劑，開(kāi)動(dòng)攪拌器，滴液 漏斗中加有一定量的坯烯，慢慢在一定的時(shí)間內(nèi)滴加坎烯進(jìn) 入反應(yīng)瓶進(jìn)行反應(yīng)，在50攝氏度的溫度下，每隔0.5h或一個(gè) 小時(shí)取樣分析酸值(利用濃度為0.09474的氫氧化鉀乙醇 溶液進(jìn)行滴定計(jì)算)，直至酸度不再降

5、低為止。冷至室溫, 取樣測(cè)定平衡產(chǎn)物中的產(chǎn)品的含量。4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及處理結(jié)果見(jiàn)表1及表2O表1實(shí)驗(yàn)藥品及用量藥品名稱(chēng)藥品用量(g)頊烯68. 7135中基丙烯酸34.4350硫酸4. 2047BHT0. 2009鄰苯二甲酸 氫鉀0. 2080氫氧化鉀乙 醇溶液(ml)10. 75表2 實(shí)驗(yàn)基本數(shù)據(jù)的記錄及處理結(jié)果序號(hào)號(hào)豐毆反應(yīng)物總消耗堿的樣品質(zhì)剩余的甲轉(zhuǎn)化率加兀質(zhì)量體積量基丙烯酸(%)后/min110107.55416.610.40150.00077879.0667270107.55414. 960. 40720.00037389. 97653130107.55414.3

6、10. 39510.00025293.21724190107. 55414. 020. 39680.00017995. 19815250107. 55414. 040. 39720.00018295. 09586310107. 55415. 300. 51700. 0001994.89147370107.55415. 120. 50240.00018495. 04518430107. 55414. 850. 49530. 00014696. 06179490107.55415. 110. 50700.00017495. 3309由表 2 繪出甲基丙烯酸的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系和酸值變化與時(shí)間的

7、關(guān)系，如圖2、圖3所示。圖2 甲基丙烯酸的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系圖3 消耗堿的體積和時(shí)間的變化關(guān)系對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出轉(zhuǎn)彳匕率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖4所示。第一組為總量的4%,第二組的為3%o圖4 兩組轉(zhuǎn)彳匕率隨時(shí)間的變彳匕關(guān)系5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論(1) 由圖2可以看出隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，甲基丙烯酸 的轉(zhuǎn)化率逐漸升高，甲基丙烯酸異冰片酯在不斷地生成， 在轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%時(shí)基本恒定，其原因是此時(shí)的甲基丙烯 酸和坎烯已經(jīng)快反應(yīng)結(jié)束，而副反應(yīng)在反應(yīng)過(guò)程中起到了 主要的作用，所以反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。(2) 由圖3可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行，取樣出來(lái)用氫氧 化鉀乙醇溶液進(jìn)行滴定的用量逐漸變少，這說(shuō)明反應(yīng)體系 的酸值逐漸變小，這是由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑在慢 慢地失活，反應(yīng)物也在逐漸地減少，特別是甲基丙烯酸， 所以酸值在逐漸下降，但是在反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)候酸值維 持不變。(3) 由圖4可以看出隨著催化劑硫酸用量增多，甲基丙烯酸的轉(zhuǎn)化率比硫酸用量少的高。參考文獻(xiàn)1 李麗,林原斌，段緒發(fā)等.雜多