固体酸催化剂在丙烯酸酯化反应中的合成与应用

研究了多种用于合成丙烯酸酯的固体酸催化剂，以代替浓硫酸，初步探索了负载型固体酸催化剂的制备方法对催化剂性能的影响。     

基于间苯三酚的磺化碳基固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯的合成

采用间苯三酚与对苯二甲醛缩聚得到的树脂为碳前驱体,分别以1,4-二氧六环与去离子水为溶剂,以溶剂热和水热法、氯磺酸为磺化试剂制备两种磺化碳基固体酸催化剂。SEM、XPS和TGA等分析表明,以1,4-二氧六环为溶剂合成的TP-A-S催化剂为形貌规整、高酸密度、良好稳定性的球形,并表现出良好的催化性能。将其用于油酸与甲醇的酯化反应,最适宜的条件为:醇油物质的量比10∶1,催化剂用量占原料总质量的2.0%,反应温度70℃,反应时间4h,油酸最高转化率达98.3%。且催化剂循环使用5次后,油酸转化率仍达84.4%。将制备的TP-A-S催化剂用于长链游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,转化率高于90%,表现出良好的催化效果。     

碳基固体酸催化剂的合成及其催化酯化性能

以桃核壳为原料合成了碳基固体酸催化剂。利用乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应,考察了不同碳化温度、磺化温度和磺化时间对催化剂活性的影响。 用TG分析催化剂的热稳定性,用SEM及搭载的能谱分析仪EDS考察了催化剂的外貌特征和表面元素分布。结果表明,在300 ℃碳化和98 ℃磺化4.5 h所得的催化剂活性最高,每克碳基固体酸催化剂负载的磺酸基团为2.1 mmol。在反应时间5 h、反应温度70 ℃、催化剂用量为冰乙酸和乙醇混合物总质量的2%和醇酸物质的量比为1.5∶1时,冰醋酸转化率为70.84%。     

介孔分子筛SBA-15的表面磺酸基改性及其催化性能

以正硅酸乙酯和3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)为前驱体合成了不同丙磺酸含量的SBA-15-SO3H分子筛。通过X射线粉末衍射(XRD)、热失重、氮气等温吸附脱附、酸碱滴定、C.H.N.S元素分析和氨的程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对样品进行了表征。结果表明,随着前驱体MPTMS含量的增加,SBA-15-SO3H样品的酸量和酸强度也随之增强。催化剂对水杨酸和碳酸二甲酯的酯化反应转化率和选择率可达98.09%和96.21%,催化活性随催化剂的酸量和酸强度的增强而增高。     

炭基固体酸对芳香酸酯化反应的催化性能研究

通过重氮盐还原反应对活性炭进行磺化处理,制备炭基固体酸催化剂(简称炭催化剂),考察了炭催化剂对苯甲酸、苯乙酸、3-苯丙酸等芳香酸与乙醇的酯化反应的催化活性。结果表明,炭催化剂对苯甲酸的催化活性较低,反应10 h的催化效果仅为硫酸催化剂的6%;炭催化剂对苯乙酸、3-苯丙酸催化活性较高,10 h催化效果达到硫酸的89%。     

乙酸异丙酯合成中固体酸催化作用的研究

研究了几种强酸性阳离子交换树脂、SO4^2-/TiO2、SO4^2-/Fe2O3、SO4^2-/ZrO2等固体酸对异丙醇与乙酸酯化反应的催化作用，研究表明负载了微量稀土元素后的大孔网络型树脂GD001有较好的催化性能，运行160h后仍具有很好的稳定性和寿命     

苯酐法合成蒽醌固体酸催化剂的进展

蒽醌(AQ)是重要的有机合成中间体,采用固体酸催化剂代替传统的液体酸催化剂可以使蒽醌合成过程绿色环保。笔者对固体酸催化剂硅-铝酸盐、粘土矿物、金属氧化物、分子筛、杂多酸催化剂、阳离子交换树脂应用于蒽醌合成的研究进展进行了综述,认为固体酸催化剂对蒽醌合成有很好的研究前景。     

固体碱催化丙酮和碳酸二甲酯合成乙酰乙酸甲酯

以碳酸二甲酯(DMC)与丙酮为原料,在固体碱上合成乙酰乙酸甲酯,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料摩尔比等因素对反应结果的影响。结果表明,以固体酸为催化剂时,无乙酰乙酸甲酯的生成,而具有中强碱位的K/MgO对反应具有较好的催化性能。当以K/MgO为催化剂,在反应温度为240℃,反应时间5h,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,原料摩尔比为n(丙酮)∶n(DMC)=1∶4时,丙酮的转化率和乙酰乙酸甲酯的选择性分别达到41.2%和50.3%。反应的主要副产物为丙酮自身缩合的产物(二丙酮醇、4-甲基-3-烯基-2-戊酮、4-甲基-4-烯基-2-戊酮)以及醚化产物(2-甲氧基丙烯)等。     

固体酸催化合成富马酸二甲酯

采用强酸性阳离子交换树脂为催化剂，溴化物—过硫化物为异构化剂，经顺酐一步合成了富马酸二甲酯(DMF)，探讨了醇酐比、反应时间、催化剂的量、异构化剂的量以及异构化时间对合成DMF收率的影响，并确立了最佳反应条件。所得产品后处理简单且无“三废”排放。     

一步酯交换法合成碳酸二甲酯中催化剂的选择

在碳酸二甲酯的合成方法中,一步酯交换法具有工艺简单、投资低、绿色环保等优点,经济效益明显。实验表明选用由KI和K2和K2CO3组成的复合催化剂(KI/K2CO3质量比为1∶3～5∶3),在合适的工艺条件下,可以使环氧乙烷转化率达到100%,碳酸二甲酯的选择性达到73%。     

酯交换法合成碳酸二甲酯催化剂评述

对酯交换法生产碳酸二甲酯反应中的催化剂的研究结果进行综述,从环状碳酸酯的结构特性、催化剂的活性中心和酯交换机理等方面对催化剂的问题进行评述,解析了国内外相关的研究成果及他们的可利用性,提出用于提高生产效率和减低生产成本的技术改革建议。     

酯交换法合成碳酸二甲酯的催化剂研究

章文以活性炭、γ-Al2O3、ZrO2、SiO2、4A和5A为载体,负载碱金属氢氧化物、碱金属碳酸簸、碱金属硝酸盐等制锯了不同的固体碱催化剂用于碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯的反应,并在高压釜中考察了催化剂的反应性能。结果表明：以氢氧化钠为活性组分,5A分子筛为载体,负载量15％,焙烧温度为600℃,反应温度120℃,反应初始压力为0．2MPa的反应条件下碳酸丙烯酯的转化率为50．8％,碳酸二甲酯的收率和选择性分别为50.3％和99.0％。     

固体碱性位对碳酸二甲酯与苯乙酮反应的影响

考察了固体碱不同的碱性位对碳酸二甲酯和苯乙酮反应合成苯甲酸甲酯的影响,并讨论了反应在不同碱性位上的反应机理。实验结果表明,由表面羟基引起的弱碱位有利于苯乙酮自身缩合反应(主产物为1,3-二苯基-2-烯基-丁酮)的进行,而Bronsted-Lewis酸碱离子对和固体碱表面配位不饱和的O2-所造成的强碱位由有利于碳酸二甲酯的甲氧基羰基化产物(主产物为苯甲酸甲酯和乙酸甲酯)的生成。     

固体碱催化苯乙酮和碳酸二甲酯合成苯甲酸甲酯

以固体酸碱为催化剂,研究了碳酸二甲酯与苯乙酮合成苯甲酸甲酯的反应,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料摩尔配比等因素对反应结果的影响。实验结果表明,固体酸催化剂不利于苯甲酸甲酯的生成,而具有中强碱位的MgO对反应有较好的催化活性。当以MgO为催化剂,在反应温度为260℃,反应时间5 h,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,n(苯乙酮)∶n(DMC)=1∶4的条件下,苯乙酮的转化率和苯甲酸甲酯的选择性分别达72.0%和59.8%。另外,反应的副产物主要为乙酸甲酯、少量苯乙酮缩合的产物、甲基化及醚化产物等。     

固体酸催化剂在酯化反应中的应用

综述了国内外对SO42–/MxOy型固体超强酸、分子筛、强酸性阳离子交换树脂、碳基固体酸和负载杂多酸等固体酸催化剂催化酯化反应的最新研究进展,并介绍了其发展方向。     

酯交换法合成碳酸二甲酯的催化剂研究

用ＺＳＭ－５分子筛作为甲醇和碳酸乙烯酯反应碳酸二甲酯 系的催化剂,通过对ＺＳＭ－５进行阳离子交换和浸渍法改性发现,ＺＳＭ－５分子筛碱性中心对反应起主要作用,适当强度的碱中心更有利于反应的正向进行。当甲 碳酸 乙酯的摩尔比为４：１,液时空速１ｍｌ／ｇｈ,反应温度１００℃,压力０．７ＭＰａ时,用碳酸钠改改性ＺＳＭ－５作催化剂,碳酸乙烯酯的转化率为５０％。