本文综述了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的经典合成方法，通过对比不同方法的优缺点，旨在为研究人员提供全面的合成策略选择参考。
背景：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)是一种多功能单体，它具有烯烃、胺、酯类化合物的特性。在一定条件下，DMAEMA可发生聚合、加成、季铵化和水解等化学反应。DMAEMA可广泛应用于污水处理、纸张抗静电、染料分散、粘合剂、涂料、橡胶增强剂、润滑油添加剂、离子交换树脂、医用缓释剂等领域，是这些精细化学品的绿色基础原料。
近年来研究较多主要有两个方面:一是用于合成阳离子型絮凝剂,可以直接均聚或与丙烯酰胺共聚得到聚合物絮凝剂,但此类絮凝剂只有用在酸性废水的处理中才能发挥阳离子絮凝剂的特性; 更多的是先季铵化后得到阳离子单体,再进行均聚或共聚,得到更广泛意义上的阳离子型絮凝剂。二是季铵化后作为可聚合型表面活性剂用在乳液聚合中主要是在季铵化时选用不同链长的卤代烷烃,以得到不同特性参数的表面活性剂,满足不同研究的需要。
合成方法：
1. 醇酸直接酯化法
以甲基丙烯酸和N, N-二甲基乙醇胺 (DMEA)为原料,经酸或碱催化制取。反应式如下
由于反应物中一个呈酸性,一个呈碱性,用酸或碱作催化剂都避免不了催化剂和反应物发生反应,生成副产物。同时所用的醇存在着较大的空间位阻,活性不高,反应较慢,因而工业上很少采用此方法。
2. 酰氯酯化法
酰氯酯化法是用甲基丙烯酰氯和N, N-二甲 基乙醇胺进行酯化,反应式如下：
由于反应物酰氯非常活泼，因此需要在冰水中进行，这样的反应条件相对温和，能有效避免聚合反应的发生。然而，在反应过程中会产生氯化氢，因此需要加入碱性物质进行吸收。Rowell等使用三乙胺作为缓冲剂，酯化产率为25%。卓仁禧等对这种方法进行了改进，直接使用反应物DMEA作为缓冲剂，结果显示酯化产率达到90%。此外，反应时间较短，后处理也相对简便。然而，甲基丙烯酰氯和催化剂二氯亚砜具有毒性，因此这种反应不符合绿色化学的要求。
3. 酯交换法
以甲基丙烯酸甲酯(MMA )和DMEA为原料,在催化剂作用下通过酯交换反应制取。反应式如下：
对这种方法日本研究得最多,其次是德国和俄罗斯。该反应一般使用过量的MMA,反应后副产物甲醇和部分MMA形成共沸物,先将共沸物蒸馏除去,再将剩余的MMA通过减压蒸出。为防止原料及产物在反应中发生自聚,需加入阻聚剂。阻聚剂一般为氢醌(对苯二酚)、吩噻嗪、丁基邻苯二酚、苦味酸、硫磺、N-对羟苯基苯胺(pHOC6H4NHPh)等。
在酯交换反应所用的催化剂中,研究得最多 的是甲醇钠(NaOMe) , 此外,还有人用锂、氧化锂、乙酰丙酮化锂或二乙酸二丁基锡[Bu2Sn(OOCMe)2]作催化剂,得到纯度为99 .9 %的酯,产率最高为92 .3 %。酯交换法成本低,步骤简单,目前工业上大都用此法进行生产。
4. 降冰片烯法
此法的基本反应如下：
此法是日本Kohjin公司开发的,产率为 91 %。但和其他方法相比,步骤复杂,条件苛刻, 所以很少有人采用。
参考文献：
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