甲基丙烯酸酯类单体是合成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）、特种涂料、粘合剂及光固化树脂的关键原料。其中，甲基丙烯酸酐（MAAh） 作为一种高效的酰化试剂，在酯化合成中扮演着核心角色。它通过高活性的酸酐基团与醇类化合物反应，提供了一条高产率、高选择性的酯化路径。
反应机理与核心流程
该反应的本质是醇对酸酐的亲核进攻。甲基丙烯酸酐的两个羰基碳均具有亲电性，醇（ROH）中的氧原子进攻其中一个羰基碳，开环形成中间体，最终生成目标甲基丙烯酸酯和一分子的副产物甲基丙烯酸。
核心反应流程图
如图所示，整个过程需在阻聚剂存在下进行，以抑制甲基丙烯酸酯双键的提前聚合。常用阻聚剂为4-甲氧基苯酚（MEHQ），它能在储存和反应过程中有效捕获自由基。
标准实验步骤概要
以合成甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA） 为例，这是一种广泛用于光固化树脂和隐形眼镜材料的功能性单体：
投料与保护：在干燥的反应器中，加入乙二醇单甲醚（或乙醇）、催化量的浓硫酸（或对甲苯磺酸）以及阻聚剂MEHQ。
滴加与控温：在充分搅拌和惰性气体（如氮气）保护下，将化学计量的甲基丙烯酸酐缓慢滴加至反应混合物中。通过外部冷却控制反应温度在50-60°C，防止因放热导致温度失控。
反应与监测：滴加完毕后，保持温度继续反应数小时。通过薄层色谱（TLC）或气相色谱（GC）监测原料消耗情况，直至反应完全。
后处理：反应结束后，将混合物冷却至室温。先用饱和碳酸钠溶液小心中和并洗涤以除去副产的甲基丙烯酸和催化剂，再用饱和食盐水洗涤。有机相经无水硫酸镁干燥后，过滤。
纯化：通过减压蒸馏除去低沸点溶剂，得到粗产品。为进一步提高纯度，可采用减压精馏或柱层析进行纯化，最终获得无色至淡黄色的透明液体产物。
方法优势与应用
甲基丙烯酸酐酯化法的主要优势在于：
高反应活性与收率：酸酐活性显著高于甲基丙烯酸，反应条件更温和，转化率高。
原子经济性相对较好：副产物仅为甲基丙烯酸，可回收利用。
适用性广：尤其适用于一些空间位阻较大或对酸敏感的醇类酯化。
这一合成策略是制备各类功能性甲基丙烯酸酯单体的经典方法。所得单体中的碳-碳双键赋予了其优异的聚合能力，使其成为制备高性能丙烯酸树脂、牙科材料、涂料及光学材料不可或缺的原料，在工业与科研领域具有重要价值。
