固体超强酸合成乙酸丁酯.pdf.pdf

维普资讯
囵冒圃年第卷第期工艺·试验
固体超强酸合成乙酸丁酯
贾庆明陕绍云王亚明
昆明理工大学生物与化学工程学院,昆明
摘要本文讨论了固体超强酸催化剂合成乙酸丁酯的方法,比较了各类固体超强酸的优劣,为工业化生产乙酸丁醇
筛选超强酸催化剂提供极具价值的参考依据。
关键词固体超强酸乙酸丁酯
固体超强酸酸强度指数。:一/ 一/
研究与开发的一种新型固体酸催化剂。它不仅表现一/ /。由此可看出,酸强度越高,
出目前用于工业催化的液体酸的催化性能,而且还具乙酸丁酯的收率越高。也说明了合成乙酸丁酪需要
有选择性好,不腐蚀设备,易于回收,不污染环境等优高酸强度的固体酸催化剂。但总的看来,以上种催
良的催化性能。因此,对于固体超强酸的研究已成为化剂的催化活性都不是很高。
目前催化剂研究的热门课题之一。
乙酸丁酯是一种重要的有机化工产品,天然存在目复金型固签壑塑堕
于苹果、香蕉、梨等水果中,具有强烈的香蕉气味,是对一元固体超强酸进行改进,可以提高固体超强
中规定允许使用的食用香料。应用于配酸的催化活性、选择性和稳定性。
置水果型香精,同时它又是化工、制药、生物等工业的. 二元固体超强酸
原材料和优良的有机溶剂。目前工业中乙酸丁酯是一∞一复合型超强酸是在一/
采用乙酸和丁醇在浓硫酸作用下合成的,但由于浓硫
体系中引入小量。其催化性能全面提高,催
酸的脱水性和氧化性导致副反应多,后处理复杂,废
化效果接近硫酸。具有良好选择性,回收催化剂经简
水排放量大等弊端,给环境保护带来很大的压力。所
单焙烧即可恢复催化剂活性。把该催化剂用于合成
以用固体酸代替浓硫酸是必要的。
乙酸丁酯,其最佳反应条件为:醇酸物质的量比为:
,催化剂用量为%以反应物总质量计,反应温度
为—℃,反应时间为.,乙酸转化率为
本实验室用相同的方法沉淀法制备的一元固
%。与一/相比,转化率明显提高了,但其
体超强酸:/、/、一/、
制备过程较复杂【。
/。在相同的反应条件下,其催化结果如
一/一复合型超强酸是在一/
下:、
的体系中引入。其制备最佳工艺为/
裹一元同强酸催化性能的比较
原子比为:,焙烧温度为℃,浸渍浓度为.
瑚,其反应最佳条件为:醇/酸比为:.物质的
量比,反应温度为—℃,反应时间为,酪收
率为%。在催化剂使用次后,酪收率仍有
.% ,这说明该催化剂较稳定,对乙酸丁酪的合成
从表可看出,一元固体超强酸催化合成乙酸丁有很好的催化活性。
酯收率的顺序为:一/一/一/ . 添加稀土金属
/,一/几乎没有活性。同时徐景土等人【制备了含稀土的固体超强酸催化
我们对上述种超强酸进行酸强度的测定,结果表明剂,并将其用于合成乙酸丁酯的反应中,发现含稀土
一一
一~ 一一一硼阉日■『
维普资讯
工艺·试验年第仃卷第期囵圜
的固体超强酸催化剂显示出较高的催化活性,并具有一.,催化剂粒径小于。铁系纳米固体超强
较好的稳定性,催化剂可重复使用。酸与普通粒子的比表面积和粒径比较及用于合成乙
郭锡坤等人在/制备过程中加入酸丁酯酯化率的比较见表。
进行改性,并用于乙酸丁酯的合成中,考察了