合成丁酸丁酯的催化剂

综述了几种常见无机盐、固体超强酸ZrO_2/SO_4~(2-)和Fe_2O_3/SO_4~(2-)、超强酸树脂Dool-AlCl_3、磷钨杂多酸、钨锗杂多酸、TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2等几种不同的催化剂催化合成丁酸丁酯,以及用丁醇电解直接合成丁酸丁酯的实验结果。结果表明,SnCl_2·2H_2O,Dool-AlCl_3,HPA和TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2 4种催化剂对合成丁酸丁酯的酯收率较高,具有实际应用价值。     

合成柠檬酸三丁酯的催化剂研究

综述了离子交换树脂、混合氯化烯土、对甲苯磺酸及其复配酸、固体超强酸Al_2O_3-TiO_2/SO_4~(2-)、磷钨酸及TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2等几种不同催化剂催化合成柠檬酸三丁酯的实验结果。结果表明,TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2和磷钨酸两种催化剂对合成柠檬酸三丁酯的酯收率较高,具有实际应用价值。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2在酯合成中的应用

介绍了固载杂多酸盐 TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2在催化合成酯(如一元羧酸酯、二元羧酸酯、羟基酸酯、氯乙酸酯、芳香酸酯、葡萄糖酯)中的研究进展。     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)合成氯乙酸正丁酯

以稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)为催化剂,氯乙酸与正丁醇为原料合成氯乙酸丁酯,系统地研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验结果表明,SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)是合成氯乙酸正丁酯的良好催化剂,n(丁醇)/n(氯乙酸)=2.0,催化剂的用量为酸质量的2.5％,环己烷的用量为反应液总物质的量的15％,反应时间2.0h,反应温度125～139℃,氯乙酸正丁酯的收率达到88％。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成氯乙酸乙酯

首次以固载杂多酸盐TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2为多相催化剂,通过氯乙酸和乙醇反应合成了氯乙酸乙酯,并探讨了诸因素对产率的影响。实验表明:TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2具有良好的催化活性,醇酸物质的量比为1.4:1,催化剂用量为反应物料总质量的2.0％,反应时间2.0h,反应温度89～96℃,产率可达43.02％。     

SO_4~(2-)/TiO_2-M_xO_y固体超强酸的制备及其催化合成水杨酸异戊酯性能

合成了复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3、SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3和SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3,并用于合成水杨酸异戊酯,实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化活性最高。利用热分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析对SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化剂进行结构表征,结果表明,催化剂活性高低与其表面吸附的SO_4~(2-)量有关,浸渍硫酸的催化剂表面形貌和物相发生变化,进而影响催化剂性能。采用三因素二水平一次回归正交设计方法,确定酯化反应最佳反应条件:反应时间1 h,催化剂用量为水杨酸质量的14.5%,醇与酸物质的量比为0.56。对水杨酸异戊酯产品结构进行了表征。     

合成乙酸正戊酯的催化剂研究新进展

综述了β-K_3H_3[SiW_(11)Mn(H_2O)O_(39)]·13H_2O、[Fe(C_5H_5)_2]_3K_3[SiMo_(11)O_(39)M(H_2O)]、纳米H_3PW_12O_(40)/SiO_2·9H_2O复合型杂多酸、H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2-WO_3、硅烷化改性凹凸棒石负载磷钨钼杂多酸、TiSiW_(12)O_(14)/TiO_2,固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2、SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3、AlCl_3·CuSO_4,无机化合物硫酸铈铵、硫酸钛、氧化亚锡、磺化硅胶、含磺酸基的介孔分子筛d-SBA-15-SO_3H、非晶态氧化亚锡基硼磷铝酸盐以及有机酸PTSA、对甲苯磺酸催化剂催化合成乙酸正戊酯的实验结果。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体酸负载BINOL催化膦氢化反应

将SO_4~(2-)型固体酸SO_4~(2-)/TiO_2的Lewis酸性位点与BINOL的Brnsted酸性位点进行负载,制备出具有较强双氢键供体的BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂。以不同取代基团的芳香族伯胺和肉桂醛缩合制备的芳香族亚胺为催化底物,在10 mol%BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的催化作用下,与亚磷酸二烷基酯(亲核试剂)进行膦氢化反应。同时,通过对比固体酸SO_4~(2-)/TiO_2、BINOL、BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的催化活性,从而对BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂进行客观地评价。另外,在较优的催化条件下,以BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂,成功地合成了α-氨基膦酸酯类衍生物,且产率可达80%~88%。另外,基于氢键的作用模式,提出了适合于膦氢化反应较为合理的作用机理。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)催化剂的制备和催化性能的研究

采用共沉淀法制备固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+),并通过十四酸正丁酯酯化反应的酯化率考察催化剂制备因素对催化活性的影响。结果表明固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)催化剂的最佳制备条件为:沉淀pH=9、n(La~(3+)/Ti~(2+))=1∶6、硫酸浸渍浓度为1.8 mol/L,焙烧温度为500℃、焙烧时间为3 h,十四酸正丁酯合成的平均酯化率均98%。     

固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3的制备及其酯化性能研究

采用化学共沉淀法制备出了三元固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3,并通过合成乙酸乙酯的酯化探针反应考察了影响SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3三元固体酸催化剂催化活性的制备因素。结果表明SO_4~(2-)/V_2O_5-TiO_2-La_2O_3固体超强酸催化剂的最佳制备条件为:组分比例n(V_2O_5)∶n(TiO_2)∶n(La_2O_3)=1∶1∶1,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h,乙酸乙酯合成酯化率为98.31%。     

固体超强酸SO42-/MxOy催化合成PESA、MA/SAS及MA/SSS聚合物阻垢剂的工艺研究

为了进一步揭示固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y"一锅法"催化合成马来酸酐类共聚物阻垢剂的作用机理,采用"分步合成法"探讨了以固体超强酸SO_4~(2-)/ZnO或SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2为催化剂,马来酸酐(MA)为催化底物,分别与马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、苯乙烯基磺酸钠(SSS)发生共聚作用,合成共聚物阻垢剂PESA、MA/SAS及MA/SSS,并对其碳酸钙垢的阻垢效率进行评价。结果表明,采用"分步合成法"制备的共聚物阻垢剂对碳酸钙垢的阻垢效率分别为95.8%(MA/SAS)、90%(PESA)及93%(MA/SSS),与"一锅法"的阻垢效率基本一致。同时,实验采用固体酸SO_4~(2-)/ZnO或SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2分别对马来酸酐(MA)、烯丙基磺酸钠(SAS)及苯乙烯基磺酸钠(SSS)的环氧化反应进行评价。结果表明,固体超强对马来酸酐(MA)环氧化作用时,可成功地分离出马来酸酐的环氧化物——环氧马来酸,相比催化底物烯丙基磺酸钠(SAS)和苯乙烯基磺酸钠(SSS)而言,实验并未分离出相应的环氧化物。另外,以环氧琥珀酸的生成率为固体超强酸的催化活性指标,在较优的催化条件下,实验成功地评价了不同类型固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y催化环氧化反应的催化活性。结果表明,在相同条件下,固体超强酸SO_4~(2-)/ZnO、SO_4~(2-)/Al_2O_3、SO_4~(2-)/Fe_2O_3、SO_4~(2-)/ZrO_2、SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2、SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3及SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2对马来酸酐的环氧化作用,环氧琥珀酸的生成率分别为20%、12%、8%、10.2%、8.9%、7.1%及9.8%,其对应的催化剂催化活性为SO_4~(2-)/ZnOSO_4~(2-)/Al_2O_3SO_4~(2-)/ZrO_2SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2SO_4~(2-)/Fe_2O_3SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/USY催化合成氯乙酸正丙酯的研究

采用沉淀法制备SO_4~(2-)/ZrO_2/USY催化剂,以氯乙酸和正丙醇为原料,催化合成氯乙酸正丙酯,考察反应时间、带水剂种类、带水剂用量、醇酸物质的量比及催化剂用量等因素对酯化反应的影响。结果表明,环己烷为氯乙酸正丙酯合成反应较适宜的带水剂,SO_4~(2-)/ZrO_2/USY在酯化反应中具有良好的催化活性。在氯乙酸0.25mol、n(醇):n(酸)=1.5、反应时间3.0h、带水剂环己烷7.5mL和催化剂用量1.0g条件下,酯化率达95.72%。催化剂重复使用6次,酯化率仍可达94.91%,催化活性基本不变,具有良好的重复使用性能。SO_4~(2-)/ZrO_2/USY具有反应条件温和、催化活性高、重复使用性能好和环境污染小等优点,具有较高的开发价值。     

硫酸根/氧化钛—氧化镧催化合成苯甲醛1,2—丙二醇缩醛

以稀土改性固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2—La_2O_3为催化剂,通过苯甲醛和1,2—丙二醇反应合成了苯甲醛1,2—丙二醇缩醛,探讨了SO_4~(2-)/TiO_2—La_2O_3对缩醛反应的催化活性,研究了醛醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等对产品收率的影响。实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2—La_2O_3是合成苯甲醛1,2—丙二醇缩醛的良好催化剂,在n(醇):n(醛)=2.25:1,催化剂用量为反应物料总质量的0.50％,环己烷为带水剂,反应时间50min的优化条件下,苯甲醛1,2—丙二醇缩醛的收率可达80.8％。     

乙酸异戊酯合成工艺的改进研究

以固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂,采用连续法合成乙酸异戊酯,其中在酸过量(酸:醇=1:2)情况于 120 ℃进行反应,最终酯收率达70％以上。     

不同焙烧温度的固体酸SO_4~(2-)/TiO_2催化羟基酰基化反应

以不同焙烧温度制备的SO_4~(2-)/TiO_2型的固体酸为催化剂,分别催化水杨酸的羟基酰基化反应,考察了焙烧温度如200℃、300℃及400℃制备的固体酸SO_4~(2-)/TiO_2的催化活性。实验结果表明:在以10mol%SO_4~(2-)/TiO_2型的固体酸(T=200℃)为催化剂,在催化条件为:反应温度65℃、反应时间60 min的条件下,催化水杨酸羟基乙酰化反应,其产率可达到89%,且大于SO_4~(2-)/TiO_2(T=300℃)和SO_4~(2-)/TiO_2(T=400℃)的催化活性。     

复合催化剂光催化降解DNT废水及其降解机理

为探索负载型多金属氧酸盐类复合催化剂光催化降解炸药废水的催化活性及降解机理,采用溶胶-凝胶-溶剂热的路径,制备了3种负载型多金属氧酸盐类复合催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2、H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)和SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)。以炸药废水中典型有机污染物二硝基甲苯(DNT)为目标化合物,考察了所制备的复合催化剂在光催化降解DNT废水方面的催化活性,并对不同催化剂之间光催化活性的差异进行了合理的解释,分析了催化剂的结构与其光催化性能之间的关系。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对废水中反应物和产物的种类进行了鉴定和分析,对光催化氧化法降解DNT废水的降解机理和矿化程度进行了研究。结果表明,以SO_4~(2-)-H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(P123)为催化剂,光照4h后,DNT废水降解率达98.73%。光催化降解DNT废水过程中,发生了甲基氧化、脱硝基、脱羧基等反应,降解过程中的中间产物主要包括对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、1,3-二硝基苯、2,4-二叔丁基苯酚、2,4-二硝基苯甲醛。光催化降解4h后,除极少量3,4-DNT外,其余硝基苯类化合物均完全降解。     

合成肉桂酸正丙酯的催化剂研究进展

综述硫酸铁铵,杂多酸,氯化铁,TiSiW_(12)O_(40)/Ti_2,阳离子大孔交换树脂,SnCl_4·5H_2O,聚氯乙烯三氯化铁等几种不同催化剂催化合成了肉桂酸正丙酯的实验结果。结果表明:大孔阳离子交换树脂、杂多酸HPA和SnCl_4·5H_2O对肉桂酸正丙酯的合成反应具有良好的催化活性,具有实际应用价值。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化α-蒎烯合成龙脑

采用溶胶凝胶法制备了固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化剂,用XRD,XPS和NH_3-TPD对其结构进行表征与分析,结果表明:该催化剂为非晶态结构,具有超强酸位。以α-蒎烯,草酸的酯化皂化反应为探针,首先研究了Ti/Si摩尔比、硫酸浸渍浓度对SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化性能的影响,得到适宜的SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化剂制备条件为:Ti/Si摩尔比1∶3,硫酸浸渍浓度1.5 mol/L。以适宜条件下制备的SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2为催化剂,研究了工艺条件对合成龙脑的反应的影响,得到适宜的工艺条件为反应时间7 h,反应温度75℃,催化剂用量为α-蒎烯的6%,n(α-蒎烯)∶n(草酸)=1∶0.4。在此条件下,α-蒎烯的转化率达到100%,龙脑的收率可达58.14%。该催化剂重复使用5次后,催化活性无明显下降。SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2固体超强酸显示出良好的催化活性和稳定性。     

固体超强酸S_2 O_8~(2-)/TiO_2催化合成癸二酸二正己酯

以癸二酸和正已醇为原料,固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2为催化剂合成了低温增塑剂癸二酸二正已酯。考察影响反应的各种因素,最佳反应条件为:癸二酸用量0.05 mol,醇酸物质的量比为2.4,催化剂用量0.5 g,带水剂环己烷5 mL,反应时间2.0 h,酯化率达89.7%,表明固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2是合成癸二酸二正已酯的优良催化剂。     

脂肪醇多元酸酯的合成工艺研究

以SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂,进行偏苯三酸酐和异十三醇的酯化反应,合成了其脂肪醇多元酸酯。考察了催化剂的选择、催化剂用量、醇酸配比、反应温度、反应时间等条件对酯化反应的影响。优化合成条件为:以SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂,n(多元酸)∶n(脂肪醇)=1.0∶3.5,催化剂用量为总反应物质量的0.20%,200℃回流反应6 h。优化条件下,酯化率在99.5%以上。