硅钨酸在催化合成酯类和缩醛(酮)中应用研究进展

介绍了硅钨酸及固载硅钨酸在酯化反应和缩醛(酮)反应中的应用情况，并对硅钨酸固载前后催化剂在同一酯化反应和缩醛(酮)反应中的催化活性进行了比较，结果表明固载硅钨酸催化剂的重复使用性能好，具有良好的应用前景。     

活性炭吸附硅钨酸催化缩酮反应的研究

用活性炭吸附硅钨酸作催化剂用于缩酮反应 ,合成了环己酮乙二醇缩酮。考察了影响收率的各种因素 ,得出优惠反应条件是酮醇摩尔比 1∶1.50 ,催化剂用量 1.5g ,硅钨酸固载量 2 1.9% ,带水剂 15ml,回流反应 3h ,产品收率 91.6% ,催化剂的重复使用性能好。     

改性硅钨酸催化油酸酯化合成生物柴油的工艺研究

采用硝酸锆与硅钨酸为原料,制备了锆掺杂的改性硅钨酸催化剂,并将其应用于催化油酸酯化合成生物柴油。研究了反应时间、催化剂添加量、油酸与甲醇摩尔比、反应温度对酯化反应的影响,优化了工艺条件。结果表明:当反应时间为75min、油酸与甲醇摩尔比为1:15、硅钨酸锆催化剂添加量为0.15 g、反应温度为70℃时,油酸酯化合成生物柴油的转化率为90.4%。此外,硅钨酸锆催化各种油料酯化制备生物柴油也得到较高的转化率。     

硅钨酸催化合成癸二酸二乙酯

研究了硅钨酸对癸二酸酯化合成癸二酸二乙酯的催化性能 ,得出最佳反应条件 :采用 1 0 .1 g癸二酸与 1 3m L无水乙醇反应 ,1 3m L苯为带水剂 ,以 0 .7g新制的硅钨酸 (或 1 .0 6g存放 48年的硅钨酸 )为催化剂 ,回流反应 3h,酯化率分别达95.81 % (或 93.0 5% )。并研究了几种催化剂的催化能力次序 :Fe Cl3 · 6H2 O≈新制的硅钨酸 >存放 48年的硅钨酸 >浓 H2 SO4 >Al Cl3 >存放 48年的磷钨酸 ,并证实了硅钨酸为该反应的良好催化剂 ,具有催化活性高、化学稳定性好 ,重复使用性能佳、无三废排放的优点。     

负载型HSiW/SBA-15催化丙烯酸与环己烯加成酯化的研究

文章采用SBA-15负载硅钨酸作为催化剂,以丙烯酸和环己烯为原料合成丙烯酸环己酯。考察硅钨酸负载量、催化剂用量、反应温度、酸烯摩尔比、阻聚剂用量对酯化的影响。最佳条件为:硅钨酸负载量30%,酸烯摩尔比为3,催化剂用量为酸烯总质量的7%,无需阻聚剂,反应温度95℃,反应时间9 h。在此条件下,环己烯转化率为83.3%,丙烯酸环己烯选择性为96.2%。     

硅钨酸掺杂聚苯胺催化合成2-异丙基-1,3-二氧环戊烷

采用回流法自制了硅钨酸(H4SiW12O40)掺杂聚苯胺(PAn)催化剂H4SiW12O40/PAn。通过异丁醛和乙二醇为原料合成标题化合物,探讨了硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产率的影响。实验表明,硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂是合成标题化合物的良好催化剂,在n(乙二醇)∶n(异丁醛)=1.5∶1,催化剂用量为反应物料总质量的1.2%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,标题化合物的收率可达88.8%。     

硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂催化合成丁醛乙二醇缩醛

自制了硅钨酸(H4SiW12O40)掺杂聚苯胺(PAn)催化剂H4SiW12O40/PAn。以丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩醛反应的催化活性,较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。实验表明:硅钨酸掺杂聚苯胺是合成丁醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在n(乙二醇)/n(丁醛)=1 5,催化剂用量为反应物料总质量的1 2%,环己烷为带水剂,反应时间1 0h的优化条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达89 7%。     

当归内酯和2-甲基呋喃合成可再生生物柴油前驱体

以生物质衍生的当归内酯与2-甲基呋喃为原料,杂多酸为催化剂,经羟烷基化或烷基化反应生成4,4-二（5-甲基呋喃-2-基）戊酸,然后加氢制得可再生生物柴油前驱体4,4-二（5-甲基四氢呋喃-2-基）-1-戊醇和双（5-甲基四氢呋喃-2-基）乙烷。首先,考察了硅钨酸、磷钼酸和硅钼酸催化剂对羟烷基化/烷基化反应的影响,并对催化剂用量、反应温度和时间进行了优化,结果表明,硅钨酸的催化性最高,在反应温度为60 ℃、硅钨酸的用量为0.05 g、反应时间为60 min条件下4,4-二（5-甲基呋喃-2-基）戊酸产率达到70.5%。然后,考察了Pd/C、Ru/C和Pt/C催化剂对当归内酯与2-甲基呋喃羟烷基化/烷基化产物的加氢反应,Ru/C催化剂表现出最好的活性和选择性,4,4-二（5-甲基四氢呋喃-2-基）-1-戊醇和双（5-甲基四氢呋喃-2-基）乙烷产率分别为60.5%和24.6%。最后对Ru/C催化剂的稳定性进行了考察,在24 h的反应时间内催化剂表现出良好的稳定性,活性没有明显下降。获得的4,4-二（5-甲基四氢呋喃-2-基）-1-戊醇和双（5-甲基四氢呋喃-2-基）乙烷混合物可作为柴油前驱体。     

硅钨酸稀土盐催化合成丁基多苷

以硅钨酸铈为催化剂。以葡萄糖和正丁醇为原料,采用直接法合成了丁基多苷。详细地研究了醇糖摩尔比、反应温度、催化剂用量和反应时间等因素对葡萄糖转化率的影响,得出最佳反应条件。结果表明：当反应中醇糖比为5：1,油浴温度120℃,反应时间2h,催化剂的量为葡萄糖质量的3％,反应的转化率最高,可达到96．81％。比较了不同硅钨酸稀土盐的催化活性。同时以二氧化硅负载硅钨酸镧和硅钨酸铈作为催化剂．考察活性组分的负载量对葡萄糖转化率的影响。并考察了债载催化剂的萤复利用性能。     

微波固相合成硅钨酸镧催化合成环己酮乙二醇缩酮

微波固相合成硅钨酸镧催化剂,用红外光谱（FT-IR）和X射线衍射（XRD）对催化剂进行表征。以催化合成环已酮乙二醇缩酮为探针,考察环己酮与乙二醇物质的量比、催化剂用量、反应时间、带水剂用量及催化剂重复使用次数对催化剂催化活性的影响。研究发现,硅钨酸镧对催化合成环己酮乙二醇缩酮具有良好的催化活性,且硅钨酸镧合成方法简单,催化剂重复使用性能良好。在最佳反应条件下环己酮乙二醇缩酮的收率为84.0%。     

硅钨酸催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以硅钨酸为催化剂,对以苯甲醛和乙二醇为原料合成苯甲醛乙二醇缩醛的反应条件进行了研究。实验表明:硅钨酸是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响。最佳反应条件为:n(苯甲醛)∶n(乙二醇)=1∶2.1,催化剂用量为反应物料总质量的1.0%,环己烷为带水剂,反应时间60min。上述条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达83.9%。     

硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用回流法制备硅钨酸 (H4SiW12 O40 )掺杂聚苯胺 (PAn)催化剂H4SiW12 O40 /PAn。用环己酮和 1,2 丙二醇为原料合成环己酮 1,2 丙二醇缩酮 ,探讨了硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩醛反应的催化活性 ,较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。实验表明 :硅钨酸掺杂聚苯胺是合成环己酮 1,2 丙二醇缩酮的良好催化剂 ,在n(环己酮 )∶n(1,2 丙二醇 ) =1∶14 ,催化剂用量为反应物料总质量的 1.6 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 5 0min的优化条件下 ,环己酮 1,2 丙二醇缩酮的收率可达 85 .6 %。     

硅钨酸在麻疯树油合成生物柴油中的应用研究

以麻疯树油与甲醇为原料,以硅钨酸为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油。考察了不同反应温度、反应时间、醇油摩尔比、催化剂质量分数等因素对生物柴油转化率的影响,并采用FT-IR和1H-NMR分别对催化剂进行了表征。研究结果表明：脱水后的硅钨酸具有较强的催化活性,其在反应温度为65℃、反应时间为3 h、醇油摩尔比为12∶1、催化剂质量分数为3.0%时,麻疯树油转化成生物柴油的转化率可达81.7%。     

新型硅钨酸有机盐的合成及催化油酸酯化

利用喹啉-2-甲酸修饰硅钨酸,制备了一种新型的硅钨酸有机盐催化剂(QA-HSi W)。采用X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)以及电位滴定等方法对催化剂进行分析,并以油酸和甲醇的酯化反应为探针反应,评价催化剂在酯化反应中的催化性能。结果表明,QA-HSi W不仅保留了硅钨酸的Keggin结构,且具有较高的酸度和良好的热稳定性。QA-HSi W表现出优良的酯化催化反应活性,在较优条件下油酸酯化转化率可达99.8%,而且催化剂具有良好的稳定性,经过简单过滤可重复使用,5次以后催化剂仍具有较好的催化活性,且反应过程中催化剂的物相及Keggin结构保持不变。     

活性炭负载硅钨酸催化合成癸二酸二丁酯

以颗粒状活性炭负载硅钨酸作催化剂,由癸二酸和正丁醇反应合成癸二酸二丁酯,通过正交试验,探讨了主要因素对醋化率的影响。实验结果表明,活性炭负载硅钨酸具有良好的催化活性,当酸醇摩尔比为1:3.5,负载催化剂用量为癸二酸质量的10.9%,反应时间为1.5h.酯化率可达98.79%。     

硅钨酸的制备与异丁醛乙二醇缩醛的催化合成

研究了硅钨酸制备及催化合成异丁醛乙二醇缩醛的反应,考察了催化剂的用量、反应时间、醛醇物质的量比及带水剂等因素对合成反应的影响。结果表明,硅钨酸是合成缩醛的良好催化剂,在优化条件下,收率最高可达92．2％。     

镍掺杂改性硅钨酸的制备及性能研究

采用离子交换法制备了镍掺杂硅钨酸催化剂,并将其应用于油酸与甲醇的酯化反应中制备生物柴油,考察了各因素对酯化反应的影响。实验表明,在油酸与甲醇摩尔比为1∶10,催化剂用量为3wt%,反应温度为70℃,反应时间为3 h时,油酸转化率达到86.3%。此外,硅钨酸镍经过5次使用后仍可保持较高的催化活性。     

二氧化硅负载硅钨酸催化合成苹果酯

以二氧化硅负载硅钨酸为催化剂,乙酰乙酸乙醇和1,2-丙二醇为原料合成了苹果酯,探讨二氧化硅负载硅钨酸对合成苹果酯反应的催化活性,较系统的研究了原料量比,催化剂用量,带水剂吐用量和反应时间诸因素对产品收率的影响。结果表明,在n(乙酰乙酸乙酯):n(乙二醇)=1:1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.8%,带水剂环己烷10mL,反应时间45min的优化条件下,苹果酯的收率可达66.9%。     

活性炭负载硅钨酸催化合成双三羟甲基丙烷丙烯酸酯

采用直接酯化法,以活性炭负载硅钨酸为催化剂合成双三羟甲基丙烷丙烯酸酯,考察了影响酯化率的主要因素。结果表明,活性炭负载硅钨酸具有良好的催化活性,当酸醇物质的量的比为4.0∶1,负载催化剂用量为反应物质量的0.6%,反应时间为4 h时,酯化率可达96.5%。产物用红外光谱定性检测。     

活性炭负载硅钨酸催化合成壬二酸二辛酯

以颗粒状活性炭负载硅钨酸作催化剂,由壬二酸和异辛醇反应合成壬二酸二辛酯,通过正交试验,探讨了主要因素对酯化率的影响。实验结果表明,活性炭负载硅钨酸具有良好的催化活性,当酸醇摩尔比为1:3.5,负载催化剂用量为壬二酸质量的12.9%,反应时间为2.0h,酯化率可达96.79%。