复合固体超强酸催化合成柠檬酸三辛酯的研究

以柠檬酸和正辛醇为原料,采用复合固体超强酸SO42-/TiO2/A l2O3,SO42-/Fe2O3/A l2O3,SO42-/ZrO2/A l2O3,SO42-/SnO2/A l2O3催化合成无毒增塑剂柠檬酸三辛酯(TOC),探讨了反应温度、反应时间、催化剂种类及用量、醇酸物质的量比对反应结果的影响。结果表明,复合固体超强酸SO42-/TiO2/A l2O3催化合成TOC的最佳工艺参数为:反应温度220℃,反应时间2 h,催化剂用量为3.0%,醇酸比为1∶6,酯化率可达97.5%。     

增塑剂三甘醇二异辛酸酯的合成

研究了在实验室条件下,以硫酸、磷酸为催化剂合成三甘醇二异辛酸酯的最佳工艺条件,并初步探讨了SO42-/TiO2和SO42-/Fe2O3固体超强酸催化剂的催化效果.结果表明,硫酸催化的最佳反应条件为:m(硫酸)/m(三甘醇)=1.2%,n(异辛酸)/n(三甘醇)=2.15,反应温度220℃,反应时间6 h,酯化率达到96.3%;磷酸催化的最佳反应条件为:m(磷酸)/m(三甘醇)=3.0%,n(异辛酸)/n(三甘醇)=2.15,反应温度220℃,反应时间7h,酯化率达到95.2%;SO42-/TiO2和SO42-/Fe2O3固体超强酸催化剂也具有较好的催化效果,进一步研究后有望应用于实际工业生产.     

SnO2掺杂对SO42-/TiO2固体酸催化剂酯化反应活性的影响

采用共沉淀与浸渍法制备了一系列不同SnO2掺杂量（1%-7%,摩尔分数）SO42-/TiO2-SnO2固体酸催化剂,利用N2-吸附脱附分析、FT-IR、XPS、NH3-TPD等手段对催化剂的结构和性质进行了表征,结果表明： SnO2掺杂可以有效改善催化剂的比表面积与孔道结构,有利于与SO42-形成配位结构,显著增加了催化剂酸性中心数量,从而增强了催化性能。SnO2掺杂量为5%的SO42-/TiO2-SnO2固体酸催催化丙烯酸与莰烯酯化反应中,莰烯的转化率为77.3%,丙烯酸异冰片酯选择性98.4%,较于SO42-/TiO2,显示出更高的反应活性与稳定性。     

SO42-/TiO2-La2O3催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以稀土改性固体超强酸SO42 -/TiO2 La2 O3 为催化剂 ,通过苯甲醛和乙二醇反应合成苯甲醛乙二醇缩醛 ,探讨了SO42 -/TiO2 La2 O3 对缩醛反应的催化活性 ,较系统地研究了醇醛物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明 :SO42 -/TiO2 La2 O3 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂 ,在n(醇 )∶n(醛 ) =2 .0∶ 1,催化剂用量为反应物料总质量的 0 .5 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 5 0min的优化条件下 ,苯甲醛乙二醇缩醛收率可达 90 %。     

SO42-/TiO2及S2O82-/TiO2催化剂的制备及表征

制备了纳米级固体超强酸SO42-/TiO2、S2O82-/TiO2,以及MCM-41负载的SO42-/ZrO2.利用X射线衍射、氮吸附-脱附和原位吡啶吸附红外等表征方法,并通过对假性紫罗兰酮催化环化反应的初步考察,从结构、酸性和催化活性等方面对三种催化剂进行了比较分析.结果表明,所制备的SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2催化剂不但具有小于7.0nm的纳米级晶粒、高于140cm2·g-1的比表面积、以及约4 nm的相对规整的介孔结构,还保持了单纯而完善的锐钛晶型和较强的酸活性.与SO42-/ZrO2/MCM-41主要表现为Lewis酸性不同,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2主要以Bronsted酸性为主,其中采用硫酸为促进剂制备的SO42-/TiO2具有最强的Bronsted酸性,而采用过硫酸根作为促进剂则使S2O82-/TiO2产生较SO42-/ZrO2/MCM-41更强的Lewis酸中心.研究发现,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2对假性紫罗兰酮催化环化反应具有远高于SO42-/ZrO2/MCM-41的酸催化活性,其活性差异源于不同的酸性本质,而催化剂中较多强Bronsted酸中心的存在有利于需要质子参与的环化反应的进行.     

稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2O3催化合成环己酮乙二醇缩酮

制备了稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2O3,并利用该催化剂催化合成了环己酮乙二醇缩酮,探讨了SO42-/TiO2-La2O3对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的摩尔比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:SO42-/TiO2-La2O3是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(酮)∶n(醇)=1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.5h的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达84.3%。     

固体酸催化乙酸丁醇酯化反应的研究

制备了SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 、SO42 - /Fe2 O3 SiO2 、SO42 - /ZrO2 SiO2 、SO42 - /TiO2 SiO2 等固体酸 ,用于催化乙酸 丁醇液相酯化反应 ,发现SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 固体酸具有良好的催化性能 ,其乙酸丁酯收率和酯化选择性可分别达到 93.2 6%和 96.0 0 % ,对SO42 - /Fe2 O3 ZrO2 SiO2 进行了XRD、BET和TGA表征 ,发现该类催化剂的成分主要以无定形状态存在 ,SO42 - 可能是该类催化剂的活性组分之一 ,催化剂失活的主要原因在于反应中SO4 2 - 的流失。     

固体超强酸催化合成乙酸正丁酯的研究

文章采用TiO2/SO42-固体超强酸为催化剂来合成乙酸正丁酯,考察了催化剂用量、酸醇物质的量之比、反应时间等因素对酯化率的影响,结果表明,TiO2/SO42-固体超强酸催化剂活性高,易分离,对设备不腐蚀,排放无污染等优点;在最佳反应条件下,酯化率可达99.3%。     

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。     

固体酸SO42-/SnO2催化合成柠檬酸三辛酯的研究

以柠檬酸和正辛醇为原料,以自制的固体酸SO42-/SnO2为催化剂合成无毒增塑剂柠檬酸三辛酯(TOC)。探讨了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应时间、反应温度对反应结果的影响,对合成的产品进行红外光谱分析。实验结果表明,自制的固体酸SO42-/SnO2催化合成的最佳工艺参数:催化剂用量为3%,酸醇物质的量比为1∶5.5,反应时间为3 h,酯化率可达到98.03%。     

固体酸Zr(SO4)2/TiO2催化合成棕榈酸甲酯

以固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,工业棕榈酸与甲醇为原料合成棕榈酸甲酯生物柴油。考察了Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间、m(棕榈酸)∶m(甲醇)、催化剂用量和反应时间对酯化率的影响,并采用GC-MS、红外光谱仪、热重差热综合热分析仪对催化剂和产物进行表征分析。结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,固体酸催化剂Zr(SO4)2/TiO2在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性。适宜的反应条件为:以400℃焙烧制得的Zr(SO4)2负载量为65%的固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,醇酸质量比为12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的8.0%,反应时间5 h。在该条件下,酯化率可达98.9%。经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

SO_4~(2-)/TiO_2-M_xO_y固体超强酸的制备及其催化合成水杨酸异戊酯性能

合成了复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3、SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3和SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3,并用于合成水杨酸异戊酯,实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化活性最高。利用热分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析对SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化剂进行结构表征,结果表明,催化剂活性高低与其表面吸附的SO_4~(2-)量有关,浸渍硫酸的催化剂表面形貌和物相发生变化,进而影响催化剂性能。采用三因素二水平一次回归正交设计方法,确定酯化反应最佳反应条件:反应时间1 h,催化剂用量为水杨酸质量的14.5%,醇与酸物质的量比为0.56。对水杨酸异戊酯产品结构进行了表征。     

La3+-SO2-4/TiO2催化合成衣康酸二丁酯

研究了固体超强酸La³⁺-SO^2-₄/TiO₂催化衣康酸与正丁醇合成衣康酸二丁酯的酯化反应,考察了催化剂种类,确定以La³⁺-SO^2-₄/TiO₂为催化剂,催化剂La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的最佳焙烧温度为450 ℃。并考察反应物配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,确定最佳工艺条件：n（衣康酸）∶n（正丁醇）＝1∶3,催化剂用量为反应物总质量的4.5%,反应时间3.0 h。在该条件下,衣康酸转化率达95.7%,产物衣康酸二丁酯收率为93.3%。并对La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的重复使用性能进行考察,结果表明,与La³⁺-SO^2-₄/TiO₂相比,La³⁺-SO^2-₄/TiO₂重复使用5次后,仍具有较高的催化活性,衣康酸转化率为92.3%,衣康酸二丁酯收率90.8%,说明稀土元素La的添加对于增加固体超强酸的寿命起了主要作用。     

SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3催化合成己二酸二丁酯

以固体超强酸SO2 -4/TiO2 MoO3 为催化剂 ,通过己二酸和正丁醇反应合成了己二酸二丁酯 ,并探讨了诸因素对产率的影响。正交实验结果表明 :SO2 -4/TiO2 MoO3 具有良好的催化活性 ,醇酸物质的量比为 6∶1,催化剂用量为反应物料总质量的 3.3% ,反应时间 1.5h ,反应温度 10 6～ 10 9℃ ,酯收率可达 77.6 %。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3催化合成乙酸正戊酯

以新型固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 为催化剂 ,用乙酸和正戊醇反应合成乙酸正戊酯。探讨了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯收率的影响。实验表明 :固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 具有较好的催化活性 ,醇酸物质的量比为 1.35∶1,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,反应时间为 2 .0h ,反应温度 10 4～ 116℃ ,收率达 6 5 .0 %     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体酸负载BINOL催化膦氢化反应

将SO_4~(2-)型固体酸SO_4~(2-)/TiO_2的Lewis酸性位点与BINOL的Brnsted酸性位点进行负载,制备出具有较强双氢键供体的BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂。以不同取代基团的芳香族伯胺和肉桂醛缩合制备的芳香族亚胺为催化底物,在10 mol%BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的催化作用下,与亚磷酸二烷基酯(亲核试剂)进行膦氢化反应。同时,通过对比固体酸SO_4~(2-)/TiO_2、BINOL、BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的催化活性,从而对BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2催化剂进行客观地评价。另外,在较优的催化条件下,以BINOL负载的SO_4~(2-)/TiO_2为催化剂,成功地合成了α-氨基膦酸酯类衍生物,且产率可达80%~88%。另外,基于氢键的作用模式,提出了适合于膦氢化反应较为合理的作用机理。     

SO_4~(2-)/TiO_2-HZSM-5型固体酸催化合成尿囊素

以固相分散法制备了用于尿囊素合成的SO42-/TiO2-HZSM-5固体酸催化剂。考察了制备条件(HZSM-5的硅铝摩尔比、二氧化钛与HZSM-5的质量比、浸渍时间、浸渍酸浓度、焙烧温度)对催化剂结构和性能的影响。采用X-射线衍射(XRD)、氮气低温物理吸附(BET)、傅立叶红外(FT-IR)、吡啶吸附红外(Py-IR)、以及扫描电子显微镜(SEM)等技术,对所制备的催化剂的晶相结构、表面酸性位及比表面积等性能进行了表征。结果表明,催化剂的优化制备条件为:HZSM-5的硅铝比为25,m(二氧化钛)∶m(HZSM-5)=2∶1,硫酸浸渍浓度为0.5 mol/L,催化剂焙烧温度为500℃。在优化条件下,尿囊素收率为58.4%。     

SO4^2-／TiO2-WO3催化合成苹果酯-B的研究

制备了固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 催化剂。以SO2 4/TiO2 WO3 为多相催化剂 ,对以乙酰乙酸乙酯和 1,2 丙二醇为原料合成苹果酯 B的反应条件进行了研究。实验表明 :固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 是合成苹果酯 B的良好催化剂 ,最佳反应条件为 :n(乙酰乙酸乙酯 ) :n(1,2 丙二醇 ) =1∶1.5 ,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 2 .0h ,反应温度 85～ 110℃。在上述条件下 ,苹果酯 B的收率可达 89.4 %。     

SO4^2-/TiO2-La2O3催化合成季戊四醇四乙酸酯

以稀土固体超强酸SO4^2-/TiO2-La2O3为催化剂,乙酸和季戊四醇为原料合成季戊四醇四乙酸酯,并考察了影响反应的因素。试验结果表明,SO4^2-/TiO2-La2O3对合成季戊四醇四乙酸酯具有良好的催化活性。其适宜反应条件为：催化剂用量占反应物质量的2.5%,且能重复使用性、酸醇摩尔比为8.00（醇为0.5 mol）、反应时间为90 min和带水剂甲苯为反应物总质量的28%,季戊四醇四乙酸酯的收率可达84%。