丙烯酸异冰片酯的合成优化工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

丙烯酸异冰片酯（简称IBOA）,是一种融硬度和柔韧性于一体的优异功能性单体，是近年来国际上不论合成还是应用研究都非常活跃的一个精细化工产品。在国外已广泛用于光固化涂料、制造高性能丙烯酸树脂和丙烯酸酯乳液等。

作为稀释用的单体，IBOA具有稀释性好，固化后粘附性、耐磨性、耐热性、耐候性、耐水性优异等优点，在油墨、涂料、粘合剂等领域得到广泛应用。

2. 国内外研究现状分析

从国外已有的少数专利文献报道方法来看，大多是在不同催化剂的催化下由丙烯酸与崁烯反应来制备，由于所使用的催化剂不同,操作条件和收率也不尽相同,从催化剂的种类来看主要有4种：强无机酸、Lewis酸、强酸性树脂和杂多酸。其中无机酸和Lewis酸做催化剂，副反应多，收率不高，催化剂无法回收套用，且后处理中废水多；强酸性树脂做催化剂，回收套用需反复洗涤和多次再生；杂多酸做催化剂，其反应后在有机物中溶解性小,回收洗涤方便,只需略加洗涤一下就可套用，但制作麻烦。

关于丙烯酸异冰片酯的合成,国内已有多个厂家生产。多采用如Zr(OH)₄与(NH₄)₂SO₄反应而得的固体超强酸、含锆催化剂、杂多酸等催化剂，所得产品中异构产物较多，纯度低。

3. 研究的基本内容与计划

1. 单因素实验：反复试验测定反应温度、反应时间、原料配比、原料纯度、催化剂种类及用量、溶剂种类及用量、阻聚剂种类及用量对反应选择性、莰烯转化率及产品得率的影响。

2. 放大实验：确定适宜的产品合成工艺条件。

3. 现代分析：研究合成产物的纯度、结构及性质。

4. 研究创新点

本实验采用阳离子交换树脂amberlyst 15 作为催化剂，amberlyst 15为温和型固体酸催化剂，它在精细有机合成中作为酯化、烷基化反应的酸性催化剂应最为广泛，此外它在水解、低聚、异构化、重排、环化、缩合等反应中也发挥着十分重要的作用。

传统的酸性催化剂大多是矿物酸和lewis酸，这些催化剂不但用完后处理起来比较麻烦、对设备有腐蚀作用,而且废酸的排放对环境造成严重污染。

阳离子交换树脂amberlyst 15作为一种高分子催化剂，具有使用方便性、环境友好性、对设备零腐蚀性等特点，且可多次循环使用并回收利用，节约成本的同时大大降低对环境的污染。