、杂多酸的酸催化原理 杂多酸(HPA)是无机M 一 0族型催化剂。由高对称中心MOX单元聚 , 级结构、二级结构、三级结构。杂多阴离子【XM舢“的结
构为一级结构。其中中心原子X为:AsW,。《―旦扯墅盥匕翌坐 专co,w. w1 80£一型卫! 坠:P2w170酱。上述是制取杂多酸的基本过程,所得产物为杂多酸 盐溶液,经过处理才能得到固体酸:①在盐溶液中,加入硫酸或盐酸 酸化,用乙醚萃取,除醚后冷冻或干燥,即得固体酸。②将杂多酸盐 溶液通过阳离子交换树脂,加浓硫酸或冷冻交换液。即析出固体酸。 所得固体酸产物经红外光谱可以表征其特殊结构。经合成与处理后的 杂多酸即可用于酯化反应。表现出较好的催化效果。但在催化剂的回 收方面不够理想,采用产物蒸出法来回收和重复使用,耗能较多,而 形成盐沉淀,在以阳离子交换树脂再生的方法不仅工序繁杂,而且杂 多酸损失较多。
(二)杂多酸在酯化反应中的应用特点
催话活性高。当催化剂用量大于0. 5%时,杂多酸与其它类型的 酸催化剂相比,,催化剂用量 越大。反应速度越快。一般杂多酸用量3%— 5%。大量的研究说明, 采用杂多酸催化剂,特别是对其改性处理,如分子筛、活性碳固体载 化或使用时加入稳定剂(硼酸等),在连续酯化过程中。失活过程很小, 显示出聿眨长的催化剂寿命。这对酯化实现工业化十分有利的。
选择性好。杂多酸与极性分子作用易形成“假液相”.而生成的“假 液相” 这些条件即可大大提高酯化反应的选择性,使副产物减少。酯转化率 提高。
产量质量好。 的酯化产品颜色明显变浅,。酯收率高。
无腐蚀、无污染。采用固载化杂多酸催化剂所得的酯化产物易于
分离,本身无毒,对设备腐蚀小,?三废”排放少,减小了环境污染, 生产成本相应降低。杂多酸独特的晶体结构,使其做为酯化反应的催 化剂,具有与其它类型酸催化剂明显的优点,催化活性高,选择性好, 产品后处理少,对环境无污染。特别是随着固载化及其在多相催化体 泛的应用。
近年多酸化学发展迅速,除了在理论方面有重要进展外,在应用方面 也取得了突破性成果。由于多酸的强酸性和强氧化性应用在催化领域 上,具有催化活性高,选择性好,对设备腐蚀小,环境友好等优点, 使其成为了新的催化剂广泛应用于醋化反应,选择性氧化反应,水合 反应等哪一 28]。其中很多已经实现工业化,如万吨级异丁烯水 合制叔丁醇采用的催化剂为12 一铝磷酸[29]。多酸化学在药物化学 方面也取得了重要成果,1971年,法国科学家最先报道了杂多阴离 子【siw,2040r 一的抗病毒活性1301,1985年,法国科学家发现H 队一 23(困H4),7Na困aS场wZ,086D具有抑制艾滋病毒逆转录酶 的作用口’ ]。被认为在抗艾滋病、抗癌、抗病毒有潜在的应用前景 [32 一 34]。由于多酸的结构优异,可望在功能材料方面诸如高质子 导体[35]、非线性光学
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