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本论文主要研究了新型的碳基固体酸的制备并用于催化酯类化合物的合成。 第一部分,在一步法不完全碳化葡萄糖和对甲苯磺酸的过程中将[Ph2NH2]+[OTs]-引入到碳材料上,制备出了一种新型GDTs碳基固体酸,并且筛选出了制备这种新型固体酸的最佳反应条件,即在氮气流下,葡萄糖、对甲苯磺酸一水合物和二苯胺对甲苯磺酸盐的摩尔比为2∶1∶1,反应温度180℃,反应时间5h。并且对这种新型固体酸进行了一系列的结构表征,包括FT-IR、13C MAS NMR、EA、XRD、SEM、TGA和XPS等,通过这些检测表明了GDTs具有官能化的NH2+和SO3H基团以及强的疏水墙结构。 第二部分,通过一系列对比实验,筛选出该新型固体酸催化酯化反应的最佳条件,即酸醇摩尔比为1∶1,以正庚烷为溶剂,反应温度80℃,催化剂用量2 mol%,在此条件下反应1小时苯丁酸正己酯的转化率可达到99%。通过催化苯丁酸和环十二醇酯化反应的对比试验,表明了新型GDTs碳基固体酸具有高的催化活性和选择性。然后,在最佳反应条件下,用GDTs催化不同结构酸与醇的酯化反应,合成了一系列的羧酸酯。进行重复试验,发现GDTs在重复使用10次以后仍具有很高的催化活性。另外,将GDTs用于催化苯丁酸甲酯和正己醇的酯交换反应,筛选出最佳的反应条件,即苯丁酸甲酯和正己醇的摩尔比为1∶1.5,反应温度100℃,催化剂用量5 mol%,在此条件下反应6h,苯丁酸正己酯的转化率达到94%。用GDTs在此条件下催化不同结构的脂肪酸甲酯与醇的酯交换反应,同样表现出很高的催化活性。鉴于新型GDTs碳基固体酸在催化酯化反应和酯交换反应过程中表现出的高活性,我们将其用于催化生物柴油的制备过程,在较温和的条件下就能一步法催化植物油和动物油高收率的制备生物柴油。 本文通过一步法,制备出了一种新型的既含-SO3H又含-NH2+基团的GDTs碳基固体酸。这种碳基固体酸不仅制备方法简单环保,成本低廉。而且催化活性高,选择性好,重复使用活性不会降低,同时还能够用于一步法制备生物柴油。