新型离子液体型固体酸的合成及其在酯化反应中的应用

利用环己亚胺、1,3-丙烷磺酸内酯和Keggin型杂多酸合成了两种新型离子液体型固体酸1-(3-磺丙基)环己亚胺十二磷钨酸盐([HMIPS]3PW12O40)和1-(3-磺丙基)环己亚胺十二磷钼酸盐([HMIPS]3PMo12O40),采用1H NMR,31P NMR,FTIR,TG等方法对反应中间体和产物进行了表征。表征结果显示,所合成的[HMIPS]3PW12O40和[HMIPS]3PMo12O40是含Br?nsted酸的离子液体型固体酸,在室温下均为固体,能溶于水,其熔点分别为175.4℃和182.3℃。在酯化反应中,[HMIPS]3PW12O40和[HMIPS]3PMo12O40是一类反应控制自分离催化剂。以[HMIPS]3PW12O40为催化剂,在n(乙酸):n(环己醇)=5:1、反应温度90℃和反应时间2.0 h的条件下,环己醇的转化率和乙酸环己酯的选择性分别为96.31%和99.26%;在n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:5、反应温度120℃和反应时间3.0 h的条件下,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为97.89%和98.49%。     

硅藻土复合型固体酸的研制及其催化合成异丁酸丁酯

制备了硅藻土复合型固体酸催化剂,采用XRD和TG方法对催化剂进行了表征;并将该催化剂用于异丁酸与正丁醇进行酯化反应合成异丁酸丁酯,考察了催化剂制备条件(焙烧温度和浸渍液硫酸浓度)、催化剂用量、n(正丁醇)∶n(异丁酸)、反应时间、带水剂种类等因素对酯化率的影响。实验结果表明,催化剂的适宜制备条件为:m(SnCl4.5H2O)∶m(硅藻土)=1∶3、硫酸浓度3.0mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间3.5h。该催化剂催化合成异丁酸丁酯的适宜反应条件为:n(正丁醇)∶n(异丁酸)=1.8、催化剂用量为反应物总质量的1.10%、带水剂环己烷用量10mL、反应时间2.5h。在此条件下,酯化率为98.3%。该催化剂使用8次后,酯化率仍可达到92.7%。     

活性炭固载杂多酸催化合成乳酸正丁酯

研究了用活性炭固载 PW12 杂多酸催化乳酸与正丁醇的酯化反应 ,探讨了催化剂用量、酸醇比、反应温度、反应时间、催化剂重复使用次数等因素对反应的影响 ;在酸 /醇 (摩尔比 )为 1∶ 3 .0 ,催化剂用量为乳酸质量的 4 .0 % ,反应温度为 1 0 8～ 1 2 5℃ ,反应时间为 2 .0 h时 ,乳酸的酯化率达 97.6%。结果表明 ,该催化剂具有较高的催化活性和稳定性 ,可重复使用     

杂多酸催化合成氰乙酸乙酯的研究

采用自制的磷钨酸(PW12)、硅钨酸(SiW12)、活性炭负载的磷钨酸(PW12/C)为催化剂,以甲苯为带水剂,催化氰乙酸与无水乙醇合成氰乙酸乙酯。确定了反应的最适条件:n(氰乙酸)∶n(无水乙醇)=1∶3.5,反应时间3h,带水剂用量为28%,PW12、SiW12催化剂用量为原料的0.6%时,酯化率分别为96.5%、95.4%。PW12/C催化剂用量为原料的5%,酯化率为94.3%。但两种纯杂多酸的使用寿命3次左右,而负载后的磷钨酸可重复使用7次,酯化率下降缓慢,表明PW12/C催化剂更有利于氰乙酸的酯化反应。     

PW_(12)/E-12催化剂的制备及对柠檬酸和正丁醇酯化反应的催化性能

用环氧树脂E-12为载体,采用浸渍法负载磷钨酸制备了多相催化剂PW12/E-12,用于催化柠檬酸和正丁醇反应制备柠檬酸三丁酯,并用XRD、FT-IR、SEM及热重分析等方法对其进行了结构表征。结果表明:环氧树脂E-12对PW12具有较强的吸附力;PW12/E-12具有良好的催化活性,其中以负载量为15%的催化剂活性最高,稳定性最好。对于柠檬酸和正丁醇的酯化反应,在n(正丁醇)∶n(柠檬酸)=5∶1、120℃、反应时间4.5h、催化剂用量为4%条件下,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为97.67%和95.81%,反应后的催化剂可以回收和重复使用。     

糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯

在连续流动固定床微型反应器中,以糠酸、乙醇、氢气为原料,Pd/γ-Al_2O_3为催化剂,对糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯进行了实验研究。考察了反应温度、反应压力、氢气和液体(糠酸的乙醇溶液)流量、进料流量等因素对反应的影响。实验结果表明,在反应压力1.0 MPa、反应温度200℃、氖气流量5 000 mL/h、液体流量5.00 mL/h(氢与糠酸的摩尔比为50)、催化剂装填量1.0 g(1.5 mL)时,糠酸的转化率为95 8%,四氢糠酸乙酯的选择性和收率分别为94.2%和90.3%。催化剂活性高,稳定性好,连续运转300 h 后未见活性下降。     

S2O82-/TiO2型固体酸催化合成肉桂酸正丁酯

以肉桂酸和正丁醇为原料 ,S2 O82 -/TiO2 型固体酸作催化剂 ,催化合成了肉桂酸正丁酯。确定了最佳酯化反应条件 :肉桂酸用量为 0 0 2mol ,肉桂酸与正丁醇摩尔比为 1∶2 5 ,催化剂用量 0 8g ,反应时间 90min ,在此条件下酯化率可达 98 4 8%。     

水溶剂中Pd - Ni/y-Al2O3催化剂上糠酸加氢

制备了Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂,应用程序升温还原和程序升温脱附技术考察了催化剂的表面性质与催化加氢性能的关系.实验结果表明,Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂表面存在两种活性中心,催化加氢反应主要在较弱的活性中心上进行.采用连续流动固定床微型反应器考察了水溶剂体系中Pd-Ni/γ-Al2O3催化剂上糠酸加氢生成四氢糠酸的反应,研究了反应条件对催化反应性能的影响,在2.5 MPa、200℃、氢气空速4 000 h-1、糠酸水溶液的空速8.0 h-1、氢气与糠酸的摩尔比50的条件下,糠酸转化率为96.8%,四氢糠酸选择性为100%,催化剂连续运转200 h后催化活性没有下降.     

固体超强酸SO2-4/TiO2-CuO-SiO2催化制备蓖麻酸正丁酯

制备了固体超强酸SO2-4/TiO2-CuO-SiO2催化剂,并用XRD技术、低温氮气吸附-脱附技术对其进行了表征.对固体超强酸SO2-4/TiO2-CuO-SiO2催化蓖麻酸正丁醇酯化反应进行了研究.考察了反应温度、醇酸摩尔比、催化剂用量(催化剂/油质量比)及反应时间对蓖麻酸转化率的影响.在反应温度为118℃(油浴温度为140℃)、醇酸摩尔比为9:1、催化剂用量为7%、反应时间为12 h的优化工艺条件下,蓖麻酸转化率平均可达95%.用气相色谱法对产品进行了分析,正丁酯总含量为96.7%.产品后处理简单,对环境无污染且催化剂可活化再生重复使用.     

固体超强酸催化合成葡萄酒香料己酸正丁酯

利用四氯化锡、硅酸钠相互促进水解,制备了固体超强酸SO42-/SnO2-SiO2催化剂,采用该催化剂催化正己酸与正丁醇的酯化反应合成葡萄酒香料己酸正丁酯,考察了催化剂制备条件和反应条件对酯化反应的影响以及催化剂的重复使用性能,并采用XRD,FTIR,TG分析等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,适宜的催化剂制备条件为:浸渍液为3 mol/L的硫酸、n(Sn)∶n(Si)=1∶8、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h;适宜的酯化反应条件为:n(正丁醇)∶n(正己酸)=3.0∶1、催化剂用量0.5 g(基于0.1 mol正己酸)、回流反应2.0 h。在此条件下,酯化率可达99.0%。该催化剂的重复使用性能较好,使用5次时酯化率仍达80%以上。     

羟基磷灰石负载固体酸的制备及其催化酯化反应性能

采用回流法将FeCl3和ZnCl2负载在羟基磷灰石(HAP)上制备了负载型固体酸催化剂FeCl3/HAP和ZnCl2/HAP;比较研究了两者催化乙酸与异丁醇酯化反应的活性及其稳定性;通过XRD初步分析了催化剂表面酸位的形成机理,并用FTIR表征了反应产物的结构。实验结果表明,FeCl3/HAP催化酯化反应的活性高于ZnCl2/HAP,但后者的活性比前者稳定;HAP负载FeCl3或ZnCl2后未改变其晶体结构,活性组分高度分散在HPA载体中;催化合成乙酸异丁酯的适宜条件为:乙酸与异丁醇的摩尔比1∶1.3、催化剂用量(相对于反应物的质量)5%、反应时间1.5 h,在此条件下,FeCl3/HAP和ZnCl2/HAP催化酯化反应的酯化率分别为95%和91%。     

含硅有机锡催化合成香料乙酸苄酯

以( Me3 SiCH2)3SnC1为催化剂,研究了乙酸苄酯的酯化反应.采用正交实验优化了合成工艺条件,结果表明,( Me3 SiC H2)3SnC1对合成乙酸苄酯有着良好的催化活性,在m[(Me3SiCH2 )3SnCl]∶m(甲苯)∶m(苄醇)=0.015 ∶0.8∶1,n(乙酸)∶n(苄醇)=3.5∶1,反应3....     

新型杂多酸金属配合物的表征及催化性能

用磷钨酸、柠檬酸分别与硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍水热合成了3种具有Keggin结构的新型杂多酸金属配合物,通过XRD、元素分析、原子吸收光谱、FTIR光谱、UV-Vis光谱和荧光光谱等方法表征了它们的结构。3种杂多酸金属配合物可能的化学式为:H30(C6H5O7)10·[M(NO3)n]10·P(W3O10)4·3NH3(M=Fe,Ni,Co;n=2,3),除杂多酸钴配合物具有较强的荧光光谱外,另外两种杂多酸金属配合物的表征结果相似。将杂多酸金属配合物负载在酸性Al2O3载体上,在373K下催化合成乙酸丁酯,负载型杂多酸钴配合物的催化活性高于负载型杂多酸镍配合物、负载型杂多酸铁配合物和磷钨酸,反应50min时酯化率达到93%,且循环使用5次催化活性没有明显降低。     

Mg/Al氧化物催化高酸原油酯化降酸的研究

系统地研究了Mg/Al氧化物作为酯化降酸催化剂的性能。实验证明镁铝氧化物具有催化高酸原油酯化反应的能力,以蓬莱19-3高酸原油为原料,当催化剂加入量（w）为1%、醇酸摩尔比为3：1、反应温度为250℃、反应时间为1h时,酯化反应降酸率达90.5%,催化剂多次重复使用后催化活性没有下降。经分析,催化剂表面碱性强度的改变是催化活性改变的原因,随着碱性增强,降酸率增加。蓬莱19-3原油经酯化降酸后,原油酸值降至0.5 mgKOH/g以下,经实沸点蒸馏后,各馏分油酸值比酯化前大幅下降。     

酸离子液体在油酸甲酯合成中的催化活性研究

实验合成了4类不同含氮官能团及不同阴离子的Brφnsted酸离子液体,以核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)等表征方法对其进行表征。当催化剂用量与油酸用量摩尔比为0.019,醇酸摩尔比为2,反应温度为150℃,反应5 h时,研究油酸和甲醇的酯化反应,考查离子液体种类对酯化反应的催化能力。实验结果表明:离子液体催化剂的活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关。通过阴阳离子共同作用,得出离子液体([MPy]HSO4)为最佳活性催化剂,油酸转化率达88.21%。     

铌酸对酯化反应催化性能的研究

研究了新型固体酸催化剂铌酸对乙醇及异戊醇与乙酸酯化反应的催化性能、研究表明热处理温度对水洗法制备的铌酸催化剂的催化活性有显著影响,在350℃处理时活性达到极大值.与HZSM-5相比,铌酸催化剂不仅在乙醇和乙酸的气相酯化反应中表现出良好的催比性能,而且在异戊醇和乙醇的液相酯化反应中亦表现出较好的催化活性和稳定性.     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2固体超强酸的合成及其催化合成硬脂酸正丁酯

以五水硝酸锆和九水硅酸钠为锆源和硅源、过硫酸铵为浸渍液,采用共沉淀法制备了S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂,并对催化剂进行了XRD,FTIR,SEM表征。以硬脂酸和正丁醇酯化合成硬脂酸正丁酯反应为探针,考察了催化剂制备条件和反应条件对酯化反应的影响。表征结果显示,SiO2的引入延迟了ZrO2的晶化和晶相的转化,当焙烧温度为550℃时,催化剂中四方晶型ZrO2结构和单斜晶型ZrO2结构同时存在,催化剂表面呈针状。在n(硝酸锆)∶n(硅酸钠)=2.0∶1.5、浸渍液过硫酸铵浓度0.5 mol/L、浸渍时间2 h、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h的条件下制备的S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸的催化活性较好。酯化反应的适宜条件为:硬脂酸用量5.7 g、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120℃、反应时间2.5 h;在此条件下,酯化率可达98.3%。     

硫酸高铈催化合成氯乙酸异丙酯

以结晶硫酸高铈为催化剂 ,对氯乙酸和异丙醇的酯化反应进行催化 ,合成了氯乙酸异丙酯。详细探讨了反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比等因素对酯化率的影响 ,获得了最佳反应条件。结果表明结晶硫酸高铈具很高的催化活性 ,酯化率可达 97%     

甲磺酸盐的制备及其催化合成丁酸丁酯

以甲磺酸和金属氧化物为原料直接反应制备了甲磺酸钕、甲磺酸铕、甲磺酸镧、甲磺酸铜、甲磺酸锌5种甲磺酸盐催化剂,用于催化丁酸与正丁醇的酯化反应合成丁酸丁酯。采用傅里叶变换红外光谱和热重分析方法对甲磺酸钕催化剂的结构进行了表征。考察了n(正丁醇)∶n(丁酸)、催化剂用量、带水剂用量、反应时间对酯化反应的影响。实验结果显示,甲磺酸钕催化剂的活性最高、不易水解、易分离、无腐蚀性、重复使用性能好,明显优于传统的硫酸催化剂。最佳酯化条件:n(正丁醇)∶n(丁酸)=1.3,甲磺酸钕催化剂用量0.64%(以丁酸计的摩尔分数),带水剂环己烷用量5mL,回流反应2.0h。在此条件下,酯化率可达到99.1%。     

花生壳固体酸催化剂的制备及其催化酯化性能

以花生壳为原料制备了碳基固体酸催化剂,考察了磺化温度、磺化时间、浓硫酸与花生壳的质量比等制备条件对固体酸酸度的影响;用扫描电子显微镜、热重分析、傅里叶变换红外光谱对固体酸进行了表征;评价了固体酸在乙酸与乙醇的酯化反应中的催化活性。实验结果表明,在磺化温度85℃、磺化时间3h、浓硫酸与花生壳质量比15的条件下制备的固体酸的酸度为2.045 0mmol/g,具有较好的催化活性。使用该固体酸催化剂,在乙醇与乙酸的摩尔比为2.05、反应温度70℃、催化剂与乙酸的质量比为0.045、反应时间3.5h的条件下,乙酸转化率达74.8%。