合成乙酸异戊酯的催化剂研究进展

乙酸异戊酯是许多工业产品的主要原料,市场需求量很大,但高价格、不易提取等缺点严重阻碍了其商业化进程,因此发展低成本、高活性的乙酸异戊酯的催化剂是打开其商业道路的关键.本文综述近年来合成乙酸异戊酯催化剂的研究进展,包括无机类、有机酸类和其他类催化剂,主要为硫酸、无机盐、磺化硅胶、磺化炭、分子筛和离子交换树脂、固体超强酸、杂多酸(盐)与负载型杂多酸、有机酸和离子液体催化剂,并对以上催化剂逐一进行介绍.在此基础上,分析各类型的催化剂催化酯化反应的特性和催化机制,并对合成乙酸异戊酯的催化剂进行了总结和展望,以期为后续催化反应的理论探索和生产应用提供参考.     

氯化铁催化合成乙酸异戊酯工艺研究

研究了氯化铁催化合成乙酸异戊酯的工艺条件 ,在优化条件下 ,乙酸异戊酯的收率超过 95%。优化条件如下 :异戊醇 0 .3 mol;乙酸 0 .36mol;反应时间 1 h;反应温度 1 4 5± 2℃ ;氯化铁 0 .88g。并提出了反应的可能机理。     

合成水杨酸异戊酯的催化剂研究

综述了固体超强酸ＴiO2/SO4^2-4,磷钨,硅钨杂多酸,沈硫酸（微波常压法）,芳基磺酸,ＴiSiW12O40/TiO2等几种不同催化剂合成了水杨酸异戊酯的实难结果,结果表明,ＴiO2/SO^2-4,芳基磺酸和氨基磺酸三种催化剂对合成水杨酸异戊酯的酯收率较高。     

硫酸铈铵催化合成乙酸正戊酯

以硫酸铈铵为催化剂,冰乙酸和正戊醇为原料催化合成乙酸正戊酯。研究了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,硫酸铈铵是合成乙酸正戊酯的良好催化剂。采用正交试验确定了硫酸铈铵催化合成乙酸正戊酯的最佳反应条件：n（冰乙酸）：n（正戊醇）=1：2．2,催化剂用量为反应物料总质量的2．6％,带水剂环己烷的用量12mL,反应时间2．5h。在此条件下,乙酸正戊酯的收率可达92．7％。     

杂多酸型离子液体催化合成乙酸异戊酯的反应动力学

合成6种杂多酸型离子液体,用于催化乙酸甲酯与异戌醇的酯交换反应合成乙酸异戌酯,考察催化剂的种类及用量、反应温度、反应物配比等对反应的影响。实验结果表明,N-(4-磺酸基)丁基三乙胺磷钨酸盐([BSEt_3N]_3PW_(12)O_(40))催化剂的活性与传统的H_2SO_4或H_3PW_(12)O_(40)催化剂相当;合成乙酸异戌酯的适宜条件为:328.15 K、6 h、[BSEt_3N]_3PW_(12)O_(40)催化剂用量5%(w)、乙酸甲酯与异戌醇的摩尔比1:1.5,在此条件下乙酸甲酯的转化率达52.34%;以[BSEt_3N]_3PW_(12)O_(40)为催化剂,乙酸甲酯与异戌醇的酯交换正逆反应的活化能分别为53.29 kJ/mol和49.30 kJ/mol,指数前因子分别为2.51×10~6 L/(mol·g·min)和8.21×10~5L/(mol·g·min);[BSEt_3N]_3PW_(12)O_(40)催化剂重复使用5次,其催化活性无明显下降。     

三氯化铁催化合成乙酸戊酯的研究

以三氯化铁为催化剂．由冰乙酸和正戊醇合成了乙酸戊酯。考察了催化剂品种及用量、醇酸摩尔比、反应时间、反应温度对酯化率的影响。结果表明，三氯化铁是合成乙酸戊酯的良好催化剂。确定了最佳反应条件：催化剂用量占反应物料总质量的3．0％，醇酸摩尔比1．2：1，反应时间60min，反应温度112～140℃。在此条件下，酯化率可达86．0％。     

钛酸四丁酯催化合成丁酸异戊酯

以正丁酸和异戊醇为原料,钛酸四丁酯为催化剂合成了丁酸异戊酯。探讨了影响反应的各种主要因素,得出了较优的反应条件：丁酸用量0．35mol,n（醇）：n（酸）=1．2：1．0,钛酸四丁酯用13g,反应温度115—130℃,反应3h,在此条件下酯化率可达99．3％。     

以对甲苯磺酸为催化剂合成乙酸异戊酯

对甲苯磺酸作为异戊醇和乙酸的酯化催化剂 ,性能优于硫酸 ,本文探讨并找到其较好的反应条件 ,酯收率达 97%。     

异丁酸异戊酯的合成

探讨了以硫酸为催化剂，以石油醚为溶剂，使异丁酸和异戊醇酯化合成异丁酸异戊酯的工艺条件。     

固载硫酸氢钠催化合成丁酸异戊酯

制备了固载硫酸氢钠催化剂,并用于催化合成了丁酸异戊酯。以0 2mol正丁酸为基准,在醇酸摩尔比1 3,催化剂用量0 50g,反应时间50min的最佳合成条件下酯收率达90 81%。该催化剂具有制备方便,价廉易得,易于保存使用和计量,催化活性好,后处理简单,不腐蚀设备,无环境污染等优点。     

硅胶固载磷钼杂多酸催化合成醋酸异戊酯

以变色硅胶为载体 ,用蒸发法对磷钼杂多酸进行了固载。利用所制备的变色硅胶固载型杂多酸催化剂(变色硅胶与磷钼杂多酸的质量比为 10∶1) ,对醋酸异戊酯的合成反应进行了研究 ,结果表明 :用 13 .3mL异戊醇和 10mL冰醋酸进行反应 (醇酸摩尔比为 1∶1.4) ,加入 0 .9g该固载型催化剂和 5mL环己烷作带水剂 ,,用分水装置在回流条件下反应 60min ,酯产率可达 81.2 %。催化剂重复使用 4次后 ,产率下降到 61.3 %。     

十二烷基苯磺酸催化合成聚乙二醇二丙烯酸酯的研究

用十二烷基苯磺酸作酯化催化剂 ,制备聚乙二醇二丙烯酸酯。考察了催化酯化反应的各种影响因素 ,确定了最佳反应条件 ,产品收率达 98%。     

含磺酸基的介孔分子筛d-SBA-15-SO_3H催化合成乙酸正戊酯的研究

考察了几种固体酸和液体酸催化剂对乙酸和正戊醇酯化反应的催化性能 ,筛选出催化酯化性能较好的用直接合成法制备的d SBA 15 SO3 H催化剂。其最佳反应条件为 :醇酸比 1.1∶1,反应温度 12 0℃ ,反应时间4h ,每摩尔乙酸的催化剂用量为 2 g。重复使用实验证明该催化剂是稳定的。直接合成的d SBA 15 SO3 H是替代硫酸合成乙酸正戊酯的理想固体酸催化剂。     

对氨基苯磺酸催化合成肉桂醛缩乙二醇

以对氨基苯磺酸为催化剂,通过肉桂醛与乙二醇反应合成了肉桂醛缩乙二醇,探讨了对氨基苯磺酸的催化活性,研究了n(肉桂醛):n(乙二醇)、反应时间、催化剂用量及催化剂重复使用等对产物收率的影响。结果表明,对氨基苯磺酸是合成肉桂醛缩乙二醇的理想催化剂,其较优反应条件为:肉桂醛0．1 mol,n(肉桂醛):n(乙二醇)=1．0:1．5,催化剂用量为反应物总质量的2．0％,12 mL环己烷带水剂,回流反应3．0h,肉桂醛缩乙二醇的收率可达76．0％。     

甲磺酸铜催化合成草酸二异戊酯

制备了甲磺酸铜催化剂,对其结构进行了IR和热重分析,并用于催化草酸和异戊醇的酯化反应。结果表明,甲磺酸铜具有催化活性高、稳定,易分离,重复使用性能优良,对环境友好的特点。最佳酯化工艺条件为:n(异戊醇):n(草酸)=2．8:1,w(甲磺酸铜)=0．3％,以过量的异戊醇为带水剂,回流反应2．0 h,酯化率可达到96．8％。     

对氨基苯磺酸催化合成10-十一烯醛缩乙二醇

在对氨基苯磺酸催化作用下,以10-十一烯醛与乙二醇为原料合成了10-十一烯醛缩乙二醇。考察了醛醇摩尔配比、反应时间、催化剂用量及其重复使用性能等因素对反应的影响。较优反应条件为:10-十一烯醛用量0.1 mol,n(10-十一烯醛)∶n(乙二醇)=1∶1.2,催化剂用量0.5 g,环己烷带水剂12 mL,回流反应2.0 h,10-十一烯醛缩乙二醇的收率最高可达92.4%。     

ZrOCl_2催化合成乙酸-β-萘酯

以氯氧化锆替代传统液体无机酸为催化剂,由乙酸酐和β-萘酚催化合成了乙酸-β-萘酯。较佳合成条件为:乙酸酐0.0275mol,β-萘酚0.025mol,氯氧化锆0.4g,油浴温度80℃,反应时间60min,产率达97.5%,产物色泽好,后处理简单,催化剂易回收后可重复使用5次以上。     

杂多酸催化合成氰乙酸乙酯的研究

采用自制的磷钨酸(PW12)、硅钨酸(SiW12)、活性炭负载的磷钨酸(PW12/C)为催化剂,以甲苯为带水剂,催化氰乙酸与无水乙醇合成氰乙酸乙酯。确定了反应的最适条件:n(氰乙酸)∶n(无水乙醇)=1∶3.5,反应时间3h,带水剂用量为28%,PW12、SiW12催化剂用量为原料的0.6%时,酯化率分别为96.5%、95.4%。PW12/C催化剂用量为原料的5%,酯化率为94.3%。但两种纯杂多酸的使用寿命3次左右,而负载后的磷钨酸可重复使用7次,酯化率下降缓慢,表明PW12/C催化剂更有利于氰乙酸的酯化反应。