固体酸催化剂在酯化反应中的应用一
来源: 南大合成   发布时间: 2013-10-24 13:29   3882 次浏览   大小:  16px  14px  12px
固体酸催化剂,酯化反应,固体超强酸,固体杂多酸,
 

有机羧酸酯是一类应用广泛的重要精细有机化工产品,主要用于溶剂、增塑剂、树脂、涂料、香料、化妆品、医药、表面活性剂及有机合成等工业。目前工业上生产有机羧酸酯的方法主要为羧酸与醇类的直接酯化。由于酯化反应通常为可逆反应,为了加速反应的进行和提高产率,一般需用酸作催化剂,常用的酯化催化剂为:硫酸、盐酸、芳磺酸等。传统的酯化反应催化剂中,使用最广泛的是浓硫酸,虽然浓硫酸具有价格便宜、催化效果较好、适用范围广等特点,但因硫酸在催化酯化反应的同时,对氧化、脱水等也具有催化作用,导致一系列副反应发生,使反应选择性差,产品色泽深、质量差;催化剂不能回收重复使用,而且存留于反应产物中,后处理要经过中和、水洗等后处理工序,造成工艺路线长,产品损失大,产生大量废液,造成环境污染;硫酸严重腐蚀设备,存在安全隐患。这些都给生产带来不便、使生产成本增高,并造成人类生存环境的不断恶化。为了实现环境友好与绿色化的宗旨、克服浓硫酸等液体酸催化的缺点、设计绿色工艺流程,寻找新的催化剂,已成为当前酯类化合物

生产中一个重要的研究热点。近年来,用固体酸作为催化剂替代浓硫酸的研究己引起人们的广泛关注。

1.2固体酸催化剂的种类、特点及有关酯化反应

目前,固体酸催化剂按其组成不同可大致分为以下几类:无机酸盐、金属氧化物及其复合物、杂多酸、沸石分子筛、阳离子交换树脂、负载金属氧化物等。

1 .2 .1无机酸盐及其复合物

亚磷酸盐和硫酸盐都可用作酯化反应的催化剂,其中人们对硫酸盐的水合物研究较多。刘新河以硫酸铁水合物为催化剂催化合成苯甲酸异戊酯,其最佳工艺条件:醇酸比31,催化剂用量4%,反应时间3Oh,反应温度140145℃,酯收率927。邵作范等以硫酸铁水合物为催化合成了乙酸乙酯、丙酯、丁酯、戊酯、辛酯、异戊酯等,产率均在85%以上“。夏泽斌等”1用水合硫酸铁作催化剂,催化丙烯酸与多种醇的酯化反应,发现其具有良好的催化活性,并探讨了催化酯化反应的可能机理。无机盐的复合物如Alcl。一Fe(s04)。等则有超强酸性。