《表3 碱对甲醇转化率和MMA收率的影响a)》

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《温和条件下丙酸甲酯和甲醇一步合成甲基丙烯酸甲酯》


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a)反应条件:2 mL四氢呋喃,1 mmol丙酸甲酯,2 mmol甲醇,2 mmol碱,0.05 mmol催化剂(5 mol%),20μL正辛烷(内标),80℃(油浴),反应时间4 h,O2(气球/回流,常压),搅拌转速500 r/min

碱在该反应中具有重要的作用,主要体现在催化剂活化和丙酸甲酯与甲醛的羟醛缩合.不同种类和强度的碱具有不同的效果.该部分工作主要选用了金属醇盐、氢氧化物和非亲核性强碱,其实验结果见表3.当反应体系中不加碱时,钴配合物催化剂无法活化,同时丙酸甲酯和甲醛间的羟醛缩合反应也无法进行,不能生成MMA.对比不同碱的结果可以看出,KOH和双(三甲基硅)胺钾不适用于该反应.KOH的碱性较弱,不能使丙酸甲酯脱α-H生成烯醇式中间体,进而与甲醛发生羟醛缩合反应.双(三甲基硅)胺钾是常用的强碱,但通过质谱表征发现反应过程生成了大量的有机硅化合物,无MMA生成.当使用二异丙基氨基锂时,MMA的收率也低于5%.金属醇盐则较为适宜,以甲醇钠的效果最佳,MMA的收率和选择性能分别达到25.7%和92.6%.而选用叔丁醇钾时,MMA的收率和选择性则大幅下降,主要原因在于反应物丙酸甲酯和产物MMA与叔丁醇钾发生了酯交换反应,分别生成丙酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯,同时生成的丙酸叔丁酯与甲醇反应也生成甲基丙烯酸叔丁酯.