【摘 要】
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研究对液相酯化反应有高催化活性、便于分离重复使用的催化剂,以取代传统的浓硫酸催化酯化工艺过程具有重要的应用意义。本文用乙酸丁酯和乙酸异戊酯的合成作为液相酯化反应的
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研究对液相酯化反应有高催化活性、便于分离重复使用的催化剂,以取代传统的浓硫酸催化酯化工艺过程具有重要的应用意义。本文用乙酸丁酯和乙酸异戊酯的合成作为液相酯化反应的模型反应,研究了磺化活性炭、硅钨酸、硅钨酸/蒙脱土、氧化铌/硅胶四种“绿色”催化剂的催化性能,得到了如下规律性的结果:1、在液均相硅钨酸对乙酸丁酯合成具有很高的催化活性,在n(醇)/n(酸)=1.2,催化剂用量与反应物总质量比为1%,反应1.5小时的反应条件下,酯化率达到了98.1%。与其它三种在液/固相催化的酯化催化剂相比,催化活性最好。但是,产物与催化剂分离困难,产物必须蒸出才能实现催化剂的再利用。2、在硅钨酸/蒙脱土、氧化铌/硅胶和磺化活性炭三种液/固相酯化催化剂中,氧化铌/硅胶活性最好。在n(醇)/n(酸)=1.2,催化剂(氧化铌/硅胶=10wt.%)用量占反应物总质量的16%,反应2小时的条件下,第一次反应酯化率达到了99%,连续使用7次,酯化率仍保持在91%以上。3、使用硅钨酸/蒙脱土作为催化剂时,在n(醇)/n(酸)=1.3,催化剂(硅钨酸/蒙脱土=19wt.%)用量占反应物总质量的15%,反应2小时的条件下,第一次反应酯化率达到了96%。4、氢化处理再磺化的活性炭可有效清除羧基对苯环的钝化作用,提高磺酸基团的密度。与未经处理的活性炭相比,该催化剂的催化活性有大幅度提高,但与硅钨酸/蒙脱土、氧化铌/硅胶两种负载型催化剂比较,催化活性仍然较低。在n(醇)/n(酸)=1.2,催化剂用量占反应物总质量的23%,反应2小时的条件下,第一次反应酯化率仅为74%。
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