温和条件下丙酸甲酯和甲醇一步合成甲基丙烯酸甲酯

作者：王刚; 李增喜^*; 李春山^*

来源：中国科学:化学 , 2021, 51(02): 235-241.

• 甲基丙烯酸甲酯
• 丙酸甲酯
• 钴配合物
• C–H键活化
• 动力学同位素效应

近年来,由于煤化工行业产能过剩,煤基气相法一步合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)工艺引起了研究者们的兴趣,但反应温度高、产物收率和选择性低、催化剂易积碳失活以及甲醛易挥发和聚合一度成为该研究领域的瓶颈问题.本文通过构建温和、高效的钴配合物催化借氢阻断体系,解决了甲醇脱氢生成甲醛、丙酸甲酯与甲醛羟醛缩合生成MMA以及氧气阻断MMA加氢相串联的难题,从而实现了以丙酸甲酯和甲醇为原料,在80℃下液相法一步合成MMA的新工艺,产物收率和选择性分别为25.7%和92.6%.通过核磁共振表征和动力学同位素效应实验验证了钴配合物催化剂活化与甲醇脱氢机理,并确定甲醇的C–H键活化与断裂为速率控制步骤,为煤基合成MMA提供了新的研究方向.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院过程工程研究所; 多相复杂系统国家重点实验室