SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂研制及应用

论述S0_4~2-/M_xO_y型固体超强酸催化剂的制备及其制备条件对酯化反应的影响,根据不同的产品选择不同酸强度的催化剂。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸的制备及表征

选取ZrO2为载体,采用沉淀浸渍法制备了负载型SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂,运用IR、XRD、比表面积、全硫测定、酸型测试等表征所制备的催化剂。测试结果表明,所制备的催化剂具有固体酸催化剂的特征,并探讨了焙烧温度及浸渍液浓度对固体超强酸结构及酸性的影响。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成苹果酯的研究

以 SO2 - 4/Ti O2 固体超强酸为催化剂合成了苹果酯 ,确定了酯化最佳条件。实验结果表明 ,该催化剂的催化活性高 ,可反复使用 ,反应条件温和 ,方法简便。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成乙酸苄酯的研究

合成了固体超强酸SO4(2-)／TiO2，并将其作为催化剂用于乙酸苄酯的直接酯化合成。考察了催化剂用量、酸醇比、反应时间、带水剂用量及催化剂重复使用次数对酯化率的影响。结果表明：本文所述催化剂与硫酸，对甲苯磺酸相比，不仅制备方法简便，活性高、易分离、无污染而且可多次重复使用。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成利巴韦林缩合物研究

以1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯和1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖为原料,在催化剂固体超强酸SO42-/TiO2的作用下得到了1-(2,3,5-三-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖基)-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸甲酯,简称利巴韦林缩合物。它是广谱抗病毒药物利巴韦林的重要中间体。通过对影响反应的多种因素进行研究以及反应条件的优化,结果表明:当催化剂为固体超强酸SO42-/TiO2、催化剂用量为12%、1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯和1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖投料摩尔比为1.05:1、反应温度控制在100℃～110℃、反应时间为2h、甲醇重结晶,所得产物收率为87.0%,纯度99.5%(HPLC)。该反应方法催化剂易制备,催化效率较高,容易循环使用,不污染环境,有一定的再生能力,易从产品中除去,操作过程简便,产品色泽好、纯度高。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成乳酸丁酯

采用共沉淀法制备了复合型固体超强酸 SO2 - 4/ Ti O2 -Fe2 O3,并将其用于催化乳酸与正丁醇的酯化反应。其催化活性和稳定性都优于单氧化物固体超强酸。     

SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化合成乙酸异戊酯的研究

在催化剂SO2 -4/ZrO2 存在下 ,研究了乙酸异戊酯的合成反应 ,考察了反应物用量、反应时间、催化剂用量对酯化反应的影响。最佳工艺条件 :催化剂用量 1 5g、醇酸摩尔比为 1∶2 5、反应时间 1 5h ,收率达 73 5 %。     

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。     

ZrO_2/SO_4~(2-)固体超强酸制备方法的改进

通过比表面积、热失重、红外光谱等分析方法,进行了Zr(OH)_4低温干燥350℃烧结对失水、比表面积、浸渍硫酸时锆的损失变化的研究。证实样品低温干燥失水转化ZrO_2,干燥时间与失水量、比表面积的大小成正比,与锆的损失成反比。样品经过350℃、3 h烧结,其比表面积、失水转化成的ZrO_2的量显著增加,失锆量降低。将两种条件制备的ZrO_2/SO_4~(2-)代替硫酸用于净化粗苯,以检验其催化活性。实验表明:两种方法制备的催化剂用于苯净化反应时苯乙烯的转化率有明显差异,采用350℃、3 h烧结的样品浸渍硫酸得到的催化剂,苯乙烯的转化率达50％以上。本研究为固体超强酸的应用开拓了新的领域。     

SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂改性研究进展

综述了国内外有关SO24-/MxOy型固体超强酸催化剂在载体、促进剂以及贵金属的引入等方面的改性方法。分析了SO24-/MxOy型固体超强酸催化剂的失活原因,详细介绍了载体中引入纳米材料、稀土元素、其他金属元素(Al,Ga等)、交联剂、分子筛等对催化剂活性和稳定性的影响;综述了用S2O28-,稀土离子,其他离子(Ag+,Ni2+,Al3+,Sn4+等),硫酸盐,WO3,MoO3,NO3-等代替SO42-作促进剂,以及引入贵金属Pt和Pd改性方面的研究进展;最后展望了固体超强酸催化剂的发展前景。     

固体酸SO_4~(2-)/SnO_2催化合成DOP的研究

采用自制的固体酸SO42-/SnO2为催化剂合成DOP,分别考察了催化剂用量、醇酐比、反应时间等对合成DOP的影响。实验表明,在DOP的合成中最佳的合成条件是:采用14 g的SO42-/SnO2催化剂/mol(苯酐),醇酐比为2.35∶1,反应时间为3.5 h,其酯化率可达91%以上。SO42-/SnO2作为该反应的催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点,可望代替传统浓硫酸作催化剂应用于DOP的合成。     

纳米SO_4~(2-)/SnO_2固体超强酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

报道了以SnCl4.5H2O为原料和十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用模板法合成纳米SO42-/SnO2固体超强酸催化剂。用XRD和TG-DTA进行了表征,以环己酮和1,2-丙二醇的缩合反应为探针反应,探讨了SO42-/SnO2固体超强酸的催化活性,较系统地研究了焙烧温度、反应时间、酮醇物质的量比、带水剂的用量和催化剂的用量等对反应的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,SO42-/SnO2固体超强酸催化剂具有纳米大小,在环己酮1,2-丙二醇缩酮的合成具有良好的催化活性和稳定性。在最佳条件下,缩酮的产率可达97.2%,纯度(质量分数)为99.2%。     

SO4^2-／MxOy固体超强酸的制备及其应用

概述了SO4^2-／MxOy超强酸催化剂的制备及对催化剂性能的影响，并介绍了它在有机合成中的应用。     

SO42-/MxOy型固体超强酸改性研究进展

概述了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂制备方法的改进;介绍了其在载体、促进剂、引入贵金属等方面的改性研究;综述了固体超强酸的表征方法及固体超强酸催化剂的研究和应用前景。     

混合碳四在SO_4~(2-)/TiO_2/HZSM-5上低温芳构化研究

考察了反应温度和反应时间对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂上芳构化反应的影响。结果表明,低温时主要为齐聚产物,随温度升高,BTX和芳烃的选择性和收率随之增加,但催化剂失活加快,优化的反应温度为360℃;同ZnN i/HZSM-5催化剂相比,要达到相同的BTX和芳烃收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低150℃左右。讨论了混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5上的芳构化机理。     

SO_4~(2-)/TiO_2WO_3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

以固体超强酸SO2-4/TiO2 WO3为催化剂,通过丁酮和1,2 丙二醇反应合成了丁酮1,2 丙二醇缩酮。探讨了SO2-4/TiO2 WO3对缩酮反应的催化活性,研究了酮醇摩尔比、催化剂用量、反应时间对产品收率的影响。实验表明,在n(丁酮)∶n(1,2 丙二醇)=1∶1 5,催化剂用量为反应物料总质量的0 7%,环己烷为带水剂,反应时间1 0h的优化条件下,丁酮1,2 丙二醇缩酮的收率可达85 7%。     

复合固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成富马酸二甲酯

合成并表征了新型的复合无机固体超强酸SO2 -4 /TiO2 ZrO2 催化剂 ,用正交试验方法研究了催化富马酸与甲醇反应合成富马酸二甲酯 (DMF)的反应条件 ,同时考察了催化剂活化温度与催化活性之间的关系。实验结果表明 :反应物富马酸与甲醇摩尔配比 1∶6 ,催化剂活化温度为 5 5 0℃ ,催化剂用量 2 .0 % (反应物总质量 ) ,反应时间 6h ,DMF平均收率 91.2 %。     

复合纳米固体超强酸SO4^2-/ZrO2-ZSM-5的制备及应用研究

采用混合球磨法制备了纳米级复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2-ZSM-5分子筛催化剂,研究了其对冰醋酸酸和正戊醇酯化反应的催化作用,确定了反应的最佳条件：复合氧化物中m（ZSM～5／ZrO2）=4％,浸渍液H2SO4浓度为1．0moL／1,600℃焙烧3h,n（酸）：n（醇）=1：1．4,催化剂用量为反应物料总质量的4．4％,在130℃下反应6h,冰乙酸的转化率达98．83％。并通过XRD、IR、流动Hammett指示剂法以及TEM法对催化剂进行了表征,该催化剂的酸强度为-12．70〈H0≤-11．99。