新戊基多元醇脂肪酸的酯化反应机理与酯的结构设计

论述了新戊基多元醇与脂肪酸典型的酯化催化反应机理与特点，结合酯化合成工艺特点对催化剂的适应性进行了讨论；从分子结构设计的角度对新戊基多元醇与脂肪酸的反应特性及酯的结构与性能特点进行了讨论，并介绍了新戊基多元醇脂肪酸的催化酯化合成新进展。     

新型环状新戊基多元醇酯

简要介绍了四羟甲基环己烷酯和四羟甲基环戊烷酯的制备、性能和应用。     

催化剂对新戊基多元醇酯储存稳定性的影响

考察了酸催化剂和非酸催化剂对新戊基多元醇酯储存稳定性的影响,非酸催化剂合成的新戊基多元醇酯的储存稳定性优于酸催化剂的储存稳定性。     

新戊基多元醇酯结构与热稳定性的关系

用热失重法考察了新戊基多元醇酯结构与热稳定性的关系。长链脂肪酸和长链异构脂肪酸可以提高新戊基多元醇酯的热稳定性,而短链的异构酸则会降低新戊基多元醇酯的热稳定性。新戊基多元醇酯的热稳定性随羟基的增加而提高。     

新戊基多元醇酯的制备及其黏度特性

制备了一系列新戊基多元醇酯,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、气质联用(GC-MS)和原子发射光谱(AES)对合成酯进行了分析鉴定,并测定其运动黏度。结果表明:合成了酯化率较高且杂原子很低的新戊基多元醇酯,季戊四醇二脂肪酸混合酯由五种组分构成;其运动黏度随脂肪酸碳原子数、长链脂肪酸、异构酸、长链异构酸、醇羟基数含量增大而逐渐增大;其黏度指数随脂肪酸碳原子数、长链脂肪酸、长链异构酸和醇羟基数含量的增大变化不明显,而随异构酸含量的增加逐渐降低。     

磷钼杂多酸催化油酸与醇酯化反应合成脂肪酸酯的研究

合成几种磷钼酸盐催化剂,并对其进行XRD和TG表征。考察磷钼酸盐催化剂的种类、催化剂焙烧温度、催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应温度、反应时间对油酸与甲醇酯化反应转化率的影响。结果表明：以磷钼酸锡为催化剂,在n（油酸）: n（甲醇）=1:8、催化剂用量为油酸质量的4%、回流温度（68±1）℃下反应6 h,油酸与甲醇酯化反应的转化率达到95.4%。磷钼酸锡催化剂易回收,最少可重复使用5次。在上述条件下考察磷钼酸锡催化不同脂肪酸和不同醇的酯化反应的活性,结果表明：当醇的碳链增加时,其酯化反应的转化率减小;当脂肪酸的碳链增加时,其酯化反应的转化率仅略有减小。     

质子酸离子液体催化酯化反应的研究

在无任何有机溶剂和温和的反应条件下,以一种新的不含卤素的质子酸离子液体(1-(4-磺酸)丁基-3-甲基咪唑基硫酸氢盐)为催化剂,研究了不同羧酸和醇的酯化反应,取得了很高的转化率和选择性,而且产物与离子液体不溶,可以通过简单倾倒与离子液体分离.所使用的离子液体真空干燥后能够重复使用.     

羧酸酯化反应催化剂研究新进展

羧酸酯是重要的化工原料。羧酸酯的合成主要用硫酸作催化剂,但这种催化剂有许多缺点。本文介绍了羧酯化反应催化剂的研究进展。     

酯型无灰分散剂的合成研究

以烯酐、新戊基多元醇为原料,通过酯化反应合成酯型无灰分散剂,研究了酯型分散剂的合成工艺及工艺路线。选择分子量1000的烯酐及新戊基多元醇为原料,选用两种催化剂,一种是磷酸酯,另一种是碱性金属盐类,并对反应条件进行了考察,确定适宜的反应时间是10～12 h,温度为170～180,适宜的原料配比为1∶1.2,较好的真空度为0.08 MPa,并运用红外光谱对添加剂进行了结构表征。     

厦门大学推出新型酯化反应催化剂

厦门大学经过多年研究，开发出一种用于酯化反应的新型催化剂。     

磷钨酸催化合成尼龙酸二正辛酯

以钨酸钠和磷酸氧二钠为原料,采用盐酸酸化-乙醚萃取法制备了 Keggin 型磷钨酸催化剂;以尼龙酸和正辛醇为原料、Keggin 型磷钨酸为催化剂、甲苯为带水剂,合成了尼龙酸二正辛酯。由均匀设计实验考察了 n(正辛酶):n(尼龙酸)、反应时间、带水剂用最和催化剂用量对酯化率的影响,采用二次回归模型分析均匀设计实验结果,并经单因素实验优化得到的最佳工艺条件为:n(正辛醇):n(尼龙酸)=2.8,甲苯相对于尼龙酸的质量分数为75%,催化剂相对于尼龙酸的质量分数为1.2%,反应时间3 h。在此条件下,酯化率达99.18%。该反应体系具有环境友好、催化剂用量少、反应条件温和、酯化率高、后处理简单等优点。     

负载型杂多酸催化2-丁烯与醋酸直接酯化

采用加热回流法制备了SiO2负载磷钨酸催化剂,并用于催化2-丁烯与醋酸的直接酯化反应;考察了反应条件对酯化反应的影响;用电导率法测定了催化剂的活性组分磷钨酸在产物中的溶脱量;采用傅里叶变换红外光谱、吡啶吸附红外光谱、BET比表面积测定等方法对失活催化剂进行了表征并探讨了催化剂的失活原因。实验结果表明,酯化反应的优化条件为:反应温度110℃、反应压力1.5MPa、n(2-丁烯):n(醋酸)=2、反应时间9h、催化剂用量m(磷钨酸):m(醋酸)=0.03、水用量V(水):V(醋酸)=0.02,在此条件下,醋酸的转化率为33.5%,醋酸仲丁酯的选择性为92.7%;催化剂重复使用3次后失活,磷钨酸的最大溶脱量约54%,失活催化剂中磷钨酸的Keggin结构被破坏,L酸酸量下降,B酸完全消失。     

负载型硫酸催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

制备了SiO2负载硫酸催化剂,并将其用于催化苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛进行缩合反应合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(4,4′-MDC)。以碳酸二甲酯(DMC)为溶剂,考察了反应时间、反应温度、原料配比、催化剂用量、溶剂用量等因素对该缩合反应的影响。得到的适宜反应条件为:催化剂的酸量与甲醛的摩尔比为1.3、MPC与甲醛的摩尔比为4、DMC与MPC的质量比为8、反应温度80℃、反应时间3h。在此条件下,4,4′-MDC的收率为56.0%,选择性为75.0%。在催化剂循环使用过程中,催化剂初次使用后,活性有所降低,但选择性提高;此后其催化活性和选择性稳定,循环使用4次基本保持不变。     

甲磺酸盐的制备及其催化合成丁酸丁酯

以甲磺酸和金属氧化物为原料直接反应制备了甲磺酸钕、甲磺酸铕、甲磺酸镧、甲磺酸铜、甲磺酸锌5种甲磺酸盐催化剂,用于催化丁酸与正丁醇的酯化反应合成丁酸丁酯。采用傅里叶变换红外光谱和热重分析方法对甲磺酸钕催化剂的结构进行了表征。考察了n(正丁醇)∶n(丁酸)、催化剂用量、带水剂用量、反应时间对酯化反应的影响。实验结果显示,甲磺酸钕催化剂的活性最高、不易水解、易分离、无腐蚀性、重复使用性能好,明显优于传统的硫酸催化剂。最佳酯化条件:n(正丁醇)∶n(丁酸)=1.3,甲磺酸钕催化剂用量0.64%(以丁酸计的摩尔分数),带水剂环己烷用量5mL,回流反应2.0h。在此条件下,酯化率可达到99.1%。     

新型固体酸催化剂的制备及其在酯化反应中的应用

Anovel solid acid catalyst, which was prepared from sodium alginate (SA) and metal chlorides and characterized with XRD and FT-IR spectrometry, was used for the preparation of biodiesel via esterification reaction. The study results showed that the aluminum-alginate complex prepared in a cheap and easy way exhibited high catalytic activity, and a 92.6% conversion of methyl oleate was obtained in the presence of 4m% of catalyst dosage upon refluxing for 3h of methanol and acid mixed in a molar ratio of 10:1. It should be noted that the catalyst can be applied to the esterification reaction of fatty acids with various carbon chain length on methanol or different short chain alcohols, indicating that the catalyst is suitable for the preparation of biodiesel from waste oils with a high acid value.     

庚酸与季戊四醇酯化反应的热力学解析

采用Benson和Joback基团贡献法解析了四庚酸季戊四醇酯酯化反应的焓变、熵变、Gibbs自由能变和平衡常数。热力学解析表明,在373.15 K~513.15 K的温度范围内,庚酸与季戊四醇在合成四庚酸季戊四醇酯的过程中,单酯,双酯和三酯均为放热反应,四酯为吸热反应。从理论上讲,庚酸与季戊四醇的酯化反应为自发过程。     

花生壳固体酸催化剂的制备及其催化酯化性能

以花生壳为原料制备了碳基固体酸催化剂,考察了磺化温度、磺化时间、浓硫酸与花生壳的质量比等制备条件对固体酸酸度的影响;用扫描电子显微镜、热重分析、傅里叶变换红外光谱对固体酸进行了表征;评价了固体酸在乙酸与乙醇的酯化反应中的催化活性。实验结果表明,在磺化温度85℃、磺化时间3h、浓硫酸与花生壳质量比15的条件下制备的固体酸的酸度为2.045 0mmol/g,具有较好的催化活性。使用该固体酸催化剂,在乙醇与乙酸的摩尔比为2.05、反应温度70℃、催化剂与乙酸的质量比为0.045、反应时间3.5h的条件下,乙酸转化率达74.8%。     

油酸支链化反应催化剂的改性

在酸改性的镁碱沸石催化剂存在下,以油酸为原料,通过异构化和加氢反应合成饱和支链脂肪酸。采用XRD和BET方法对催化剂进行了表征,并采用1H NMR,FTIR,LC-MS方法对反应产物进行了表征。考察了质子交换酸的种类及浓度、质子交换的温度及时间对催化剂活性的影响,探索了改性镁碱沸石催化剂催化油酸异构化反应的机理。经单因素实验确定了最佳催化剂活性条件:选取盐酸为质子交换酸,盐酸浓度1.0 mol/L、质子交换温度55℃、质子交换时间12 h。在上述条件下改性的镁碱沸石催化剂存在下,饱和支链脂肪酸的收率可达79.85%。     

聚醚脂肪酸酯的合成及应用

以对甲苯磺酸为催化剂、石油醚为携水剂,合成了性能优良的聚醚脂肪酸酯。考察了聚醚相对分子质量、反应温度、反应时间、催化剂用量及原料摩尔比等工艺条件对脂肪酸转化率的影响。结果表明,在聚醚相对分子质量1300,反应温度180qC、反应时N4h、催化剂用量占反应物总量0．5％、原料聚醚与脂肪酸摩尔比1．1：1的优化条件下,合成的聚醚脂肪酸酯作为单体之一,用于高速纺化纤油剂中,具有良好的耐热性、平滑性、集束性与牵伸性。