甲基丙烯磺酸钠是一种重要的化合物，具有十分广泛的应用。在本文中，我们将探讨如何合成和制备这种重要化合物。
背景：甲基丙烯磺酸钠（SMAS）可用作高分子聚合的单体。由于其结构中含有功能化的磺酸基团，因此由其合成的聚合物具有出色的热稳定性和良好的水溶性等特点。甲基丙烯磺酸钠主要用于制造腈纶的第三单体，改善腈纶的染色性能，具有热稳定性、良好的染色性、手感、着色力和日晒牢度等优点。此外，在水处理、颜料涂料添加剂、碳造孔、塑料粉末成型等领域也有广泛应用。近年来，甲基丙烯磺酸钠还被用于制备新一代聚羧酸型减水剂，具有无污染、高效能等优点。作为高效减水剂-聚羧酸类混凝土减水剂的单体原料，为聚羧酸类减水剂提供重要且稳定的磺酸基团，其需求量随着聚羧酸类减水剂的发展迅速增加。此外，甲基丙烯磺酸钠还可用于石油化学品、脱墨剂领域，用途广泛，具有极高的商业价值。
制备：
国内外生产甲基丙烯磺酸钠的工艺路线主要有三条：亚硫酸钠法、直接磺化法和磷酸三丁酯法。
亚硫酸钠法使用甲基烯丙基氯和亚硫酸钠为原料，在60℃～70℃反应得到甲基丙烯磺酸钠，并产生等摩尔量的副产物氯化钠。该方法使用原料简单、合成操作方便、产品质量好，但存在收率低、副产物含量较高等缺点。直接磺化法采用异丁烯与三氧化硫-路易斯碱配合物反应，然后用NaOH中和反应，得到反应混合物并分离出甲基丙烯磺酸钠产品。工艺采用的SO3价格低，活性高，能定量反应，所得产品中无机盐含量低，但缺点是SO3在发生硫酸化反应时，需要先进行汽化，并用惰性载气稀释，以防止硫酸酯焦化，使得产品色泽较深；且SO3硫酸化设备较复杂，需要有适当的膜式反应器，操作较为困难。磷酸三丁酯法采用三步法合成工艺，首先在三氯甲烷存在条件下，通入三氧化硫，得到磷酸三丁酯的硫酐化物，再与异丁烯反应，得到甲基丙烯磺酸，最后用NaOH中和，得到产品。反应可在较低温度下进行，副产物也少。缺点是，对设备要求较高，需要对三氧化硫有较强的耐腐蚀性。并且，在生成甲基丙烯磺酸之后，需要分离中间产物甲基丙烯磺酸和溶剂磷酸三丁酯。
合成：
陆豪杰等人以焦亚硫酸钠和3-氯-2-甲基丙烯为原料合成了甲基丙烯磺酸钠,合成目标产物的最佳反应条件为:3-氯-2-甲基丙烯1.0mol,焦亚硫酸钠与3-氯-2-甲基丙烯的摩尔比为0.6∶1,3-氯-2-甲基丙烯滴加到焦亚硫酸钠溶液中,65°C下反应120 min,在此最佳反应条件下,产品收率超过85%。具体步骤如下：
（1）在带有温度计、搅拌器、回流冷凝管和氮气保护装置的的四口烧瓶中，先加入35％（质量分数以下同）的焦亚硫酸钠溶液326 g，氮气保护下，开启搅拌，加热至60～65 ℃时，滴加90．6 g甲基丙烯氯，保持反应液微微回流。 反应过程中用氢氧化钠溶液调控pH值在8～9的范围内，当反应至无甲基丙烯氯回流时反应达到终点。加入50％（质量分数）氯化钙溶液，搅拌10 min，使生成的硫酸钙-亚硫酸钙沉淀完全。过滤得无色透明磺化液。
（2）减压脱水浓缩磺化液，待有白色晶体析出时，停止加热，冷却，加入适量无水乙醇，过滤除去氯化钠。滤液加热，蒸除溶剂，得白色固体产物甲基丙烯磺酸钠粗品；粗品经洗涤重结晶、干燥得到甲基丙烯磺酸钠成品。
所得成品甲基丙烯磺酸钠，外观为白色片状结晶，经用碘量法分析，含量＞99．0％，熔点270～276 ℃。
参考文献：
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