Metodele de sinteză pentru diluanții reactivi la acrilat includ în principal esterificarea directă, transesterificarea, metoda clorurii acide, cataliza prin transfer de fază și esterificarea prin adiție. Cu toate acestea, majoritatea sunt produse prin esterificare directă.
(1) Esterificare directă
CH₂=CHCOOH + ROH -catalizator→ CH₂=CHCOOR + H₂O
Catalizatorii utilizați în mod obișnuit pentru esterificarea directă includ acidul sulfuric concentrat, acidul p-toluensulfonic și acidul metansulfonic. Utilizarea acidului sulfuric concentrat ca și catalizator de esterificare declanșează adesea reacții secundare, cum ar fi deshidratarea, oxidarea și autoesterificarea reactanților. Acest lucru generează diverse produse secundare, complică purificarea produsului și recuperarea materiilor prime, perturbă procesele post-tratare și compromite calitatea produsului, corodând echipamentele. În consecință, PTSA este utilizat predominant în producția industrială actuală datorită avantajelor sale, inclusiv cerințe de dozaj redus, temperaturi de reacție scăzute, rate de conversie ridicate și calitate superioară a produsului. La finalizarea reacției, catalizatorul poate fi ușor separat de produs, simplificând fluxul de lucru al procesului. Apa generată în timpul reacției de esterificare este îndepărtată folosind un agent de antrenare azeotrop (agent de deshidratare). Printre antrenorii comuni se numără benzenul, toluenul, xilenul, ciclohexanul și n-heptanul, care formează azeotropi cu apa de reacție pentru a o transporta. Alcanii sunt scumpi și foarte volatili; xilenul are un punct de fierbere ridicat; benzenul are un punct de fierbere relativ scăzut și o volatilitate ridicată, ceea ce îl face dificil de recuperat și prezintă o toxicitate ridicată. Prin urmare, toluenul este în general preferat ca agent de antrenare. Toluenul are un punct de fierbere de 110°C și un punct de fierbere azeotrop apă-toluen de 84°C; se condensează ușor în timpul stripării solventului prin distilare în vid, asigurând o rată mare de recuperare, o toxicitate mai mică decât benzenul și un cost relativ economic. Cu toate acestea, în ultimii ani, restricțiile de reglementare privind solvenții din seria benzenului din acoperiri, cerneluri și adezivi au determinat mulți producători să elimine treptat toluenul în favoarea antrenorilor pe bază de alcani. Inhibitorii de polimerizare trebuie introduși în timpul procesului de esterificare pentru a preveni polimerizarea prematură a monomerului acid acrilic și a produsului acrilat rezultat. Inhibitorii utilizați în mod obișnuit includ compuși fenolici (cum ar fi hidrochinona [HQ] și tert-butilhidrochinona [TBHQ]), compuși aminici (cum ar fi fenotiazina și p-fenilendiamina) și complexe de coordonare a cuprului (cum ar fi dimetildietilditiocarbamatul de cupru și dibutilditiocarbamatul de cupru), aplicați fie individual, fie ca o formulare amestecată. Pentru acrilații de alchil superiori, se poate utiliza esterificarea la topire. Această metodă elimină necesitatea unui antrenor și reduce doza necesară de catalizatori și inhibitori. În urma unei reacții de reflux la 110–120°C, se efectuează deshidratarea, iar acidul acrilic nereacționat și apa reziduală sunt în final stripate prin distilare în vid, rezultând acrilați de alchil superiori cu puritate ridicată și randamente mari.
(2) Transesterificare
CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH
La prepararea acrilaților de alchil superiori sau a acrilatilor funcționali prin transesterificare, acrilatul de metil este de obicei ales ca material de pornire pentru esterii alchilici inferiori. Datorită punctului său de fierbere scăzut (80°C), esterificarea trebuie efectuată la temperaturi mai scăzute, ceea ce prelungește timpul de reacție. În plus, metanolul, produs secundar, formează un azeotrop cu acrilatul de metil (punct de fierbere 62–63°C), care îndepărtează acrilatul de metil reactant și, în consecință, scade randamentul esterului superior țintă. Acrilatul de metil și acrilații superiori sunt foarte predispuși la copolimerizare și homopolimerizare, reducând și mai mult randamentul acrilaților superiori; prin urmare, sunt frecvent necesare doze crescute de inhibitori. Din cauza considerațiilor de cost și a complexității post-tratare, această metodă nu mai este utilizată comercial pentru sinteza acrilaților de alchil superiori și a acrilatilor funcționali.
(3) Metoda clorurii acide
CH₂=CHCOOH + SOCl₂ → CH₂=CHCOCl + HCl + CO₂
CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl
Această metodă reacționează mai întâi acidul acrilic cu clorura de tionil pentru a sintetiza clorura de acriloil, care apoi suferă o reacție de esterificare cu un alcool. Nu necesită catalizatori sau agenți de antrenare. Deoarece reacția are loc la temperaturi scăzute, se evită și adăugarea de inhibitori de polimerizare. Esterificarea are loc aproape cantitativ, rezultând o puritate excepțională a produsului. Cu toate acestea, este un proces în doi pași cu costuri de producție ridicate. Reacția generează volume substanțiale de gaze HCl și SO₂, necesitând sisteme de epurare în mai multe etape cu soluții alcaline diluate și apă pentru absorbție.
(4) Cataliza prin transfer de fază (PTC)
2CH₂=CH₃|C-COOH + Na₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O
CH₂=CH₃|C-COONa + ClCH₂-CH₂O → CH₂=CH₃|C-COOCH₂-CH₂O + NaCl
Metacrilatul de sodiu există sub formă solidă, în timp ce epiclorhidrina este lichidă. În absența unui catalizator, reacția dintre aceștia este foarte lentă, necesitând utilizarea unui catalizator de transfer de fază (PTC). Catalizatorii de transfer de fază potriviți includ săruri cuaternare de amoniu, săruri cuaternare de fosfoniu și eteri coroană. Sărurile cuaternare de amoniu sunt cele mai răspândite, cum ar fi clorura de cetiltrimetilamoniu (CTAC), clorura de benziltrimetilamoniu (BTMAC) și clorura de tetrametilamoniu (TMAC). Prezența umidității în sistemul de reacție declanșează reacții secundare; prin urmare, pentru a optimiza randamentul, atât materiile prime, cât și sistemul de reacție trebuie menținute strict anhidre și uscate.
(5) Esterificare prin adiție
CH₂=R₁|C-COOH + CH₂-CH₂O-R₂ → CH₂=R₁|C-COO-CH₂-OH|CH₂-R₂
Prin introducerea directă a oxidului de etilenă sau a oxidului de propilenă în acid (met)acrilic în prezența unui catalizator, are loc o esterificare prin adiție cu deschidere de ciclu, sintetizându-se hidroxi (met)acrilați (cum ar fi HEA, HEMA, HPA sau HPMA). 
Data publicării: 10 iunie 2026
