MgSO_4/离子交换树脂催化合成醋酸正丁酯动力学

在间歇釜式反应器中研究了用负载MgSO4改性强酸性大孔离子交换树脂来催化合成醋酸丁酯。在消除内外扩散的条件下,测定了催化剂用量和反应温度对反应体系中醋酸浓度随时间的变化的影响。在催化剂用量与反应物总质量比为0.005~0.04,温度为353.2~373.2 K和常压下,建立了可逆二级反应动力学方程,用初始速率法回归出催化剂用量的影响函数?(x),确定了指前因子k0为5.84×1010 L?(mol?min)?1,活化能Ea为87409.57 J?mol?1,温度对平衡常数影响不大,平衡常数为3.86。在实验范围内对获得的动力学方程进行了验证,计算值与实验值符合良好。     

功能化离子液体杂多酸盐催化丁二酸铵水溶液直接酯化

将磺酸功能化离子液体有机阳离子与Keggin结构的杂多酸(HPAs)阴离子结合,合成一系列磺酸功能化离子液体杂多酸盐(HPA-ILs),并对其结构进行了表征。将合成的杂多酸盐作为催化剂应用于丁二酸铵水溶液与正丁醇的直接酯化。与HPAs、H₂SO₄、[MIMPS]HSO₄和Nafion^®NR-50 resins等传统催化剂相比,HPA-ILs表现出更好的催化性能,并以 [MIMPS]₃PMo₁₂O₄₀作催化剂,详细探讨并确定了本反应的最佳工艺条件。在丁二酸铵质量分数为50%,催化剂质量分数为1.0%(以丁二酸铵计),醇铵摩尔比为5:1,反应时间为12 h,反应温度为130℃,真空度为0.02 MPa时,最佳酯收率达89.7%。催化剂重复使用6次后,酯收率仍保持在85%以上。