固体超强酸催化合成乙酸松油酯的实验与应用_蒋爱平
固载氨基磺酸催化合成乙酸松油酯的研究
摘 要 ： 以活性炭固载氨基磺酸， 催化松油醇合成乙酸松油酯。 讨论了反应时间、 催化剂用量及催化剂固载量对合
成 乙酸 松 油 酯 的 酯 化 率 影 响 ， 并 采 用 傅 里 叶 变 换 红 外 光谱 仪 和 气一 质谱联用仪进行表征 。 结果表 明： 较 适 宜 工 艺 条 件 是 反 应 时间 ２ ｈ ， 催化剂用量 ４ ． ０ ８ ％， 催 化 剂 的 固载 率 为 １ １ ． ４ １ ％ 。催 化 剂 性 质 稳定 ， 可重复利用。
要不断搅拌 ， 直至干燥 ； 在 空 气 中放 置 冷却 ～ 段 时 间
后， 放 入烘 箱 中 １ ３ ０ ￣ Ｃ 烘６ ｈ ， 然后 移至 干燥 器 中保 存 。 催 化 剂 的 固载 率 以活性 炭 固载 氨 基 磺 酸 的增 重
２ 结 果 与 分 析
２ ． １ 酯 化反应 工 艺条件 的影响
乙酸 松 油 酯 天然 存 在 于苦 橙 油 、 丁子 香 花 、 黑 加
仑、 胡椒 、 松 针油 、 柏木油、 玉树 油 中 ， 广 泛 用 于配 制 薰
衣草 、 辛香 、 柑橘 香 型等 日用 香 精 ， 也 用 于 食用 香 精 的 调 味和增 香『 】 】 。
的腐蚀 作用 较慢 。固体 氨基 磺酸 可作 为酯 化反 应和酯
馏提 纯 ， 再与 乙酸 或 乙酸酐 合成 乙酸 松油 酯 【 ２ Ｊ 。 在 松油 醇 酯化 反应 中 ，所 用 的催成 乙酸松 油 酯 的酯化 率 影 响 ，
可 望 为 乙酸 松油 酯 的合成 提供 数据 基础 。
体酸 、 固体酸 、 酸性 离子 液体 和 酶等 。其 中固体 酸和 润 载 型 固体 酸 （ 液体 酸 负载 于 固体 载体 上 而形 成 的 ） 是
合成酯用固体超强酸催化剂研究进展
合成酯用固体超强酸催化剂研究进展
郝文正;于少明;陆亚玲
【期刊名称】《天然气化工》
【年(卷),期】2004(029)005
【摘要】固体超强酸是近些年来研究较多的合成酯用催化剂,其相对于浓硫酸作为酯化反应催化剂优点显著.本文简述了酯合成中固体超强酸催化剂的使用和研究现状,介绍了层柱粘土催化剂和由其改性而得粘土固体超强酸催化剂的研究及进展情况.
【总页数】5页(P50-54)
【作者】郝文正;于少明;陆亚玲
【作者单位】合肥工业大学化工学院,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,合肥,230009;合肥工业大学化工学院,合肥,230009
【正文语种】中文
【中图分类】O621.2
【相关文献】
1.微波协同树脂催化合成酯类化合物的研究进展 [J], 李忠军;黎彧;黄利;方楚生;周丽琴;彭志;赖志彬
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3.固体超强酸催化剂在制备合成酯中的应用 [J], 李杰;陈立功;孟宪功;朱立业
4.离子液体催化合成酯研究进展 [J], 赵地顺;刘猛帅;徐智策;付江涛;任培兵
5.醛类一步氧化酯化合成酯的研究进展 [J], 张贞发;张小林;余成
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稀土固体超强酸的制备及催化合成乙酸松油酯
稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3制备及催化合成乙酸松油酯1 引言乙酸松油酯(Terpinyl acetate)，又称p-孟烯-醇乙酸酯(p-Menth-1-en-8-ylacetate)是一种用途广泛的传统香料。
工业上通常采用磷酸作催化剂，由松油醇与乙酸酐酯化反应生产乙酸松油酯，但磷酸法生产乙酸松油酯反应活性低、时间长、催化剂不能回收、需要大量水洗涤、污染环境、腐蚀设备[1]，其应用越来越受到限制。
SO2-4/M x O y型固体超强酸是近年来研制开发出的一类新型催化材料[2,3]，其催化活性高，选择性好，易于与产物分离，再生简单，是酯化反应的高效催化剂。
已有用单一型固体超强酸SO2-4/TiO2成乙酸松油酯的报道[4]，赵黔榕[5]等用复合型固体超强酸SO2-4/SnO2-TiO2催化合成乙酸松油酯，上述反应的缺点是反应时间较长。
本课题在前期工作基础上[6]，采用分沉淀-共浸渍法制备了新型稀土固体超强酸SO2-4/ZrO2-SnO2-Nd2O3，并用于催化合成乙酸松油酯，对合成工艺条件进行优化，同时对催化剂的失活与再生进行了研究。
以期获得比前述方法更加优越的催化体系和效果，为新的生产方法和工艺改进提供实验数据和理论依据。
2 实验部分2.1 实验仪器与试剂2.1.1 实验仪器恒温加热磁力搅拌器综合热分析仪气相色谱仪红外分光光度计红外干燥箱压片机电子天平远红外电热干燥箱玻璃仪器气流烘干箱型超声波清洗器电动调速搅拌器超级恒温器循环水式真空泵箱式电阻炉视频显微镜2.1.2实验试剂氧化钕四水硫酸锆结晶四氯化锡松油醇乙酸酐硫酸氨水氢氧化钠邻苯二甲酸氢钾氯化钠碳酸氢钠无水碳酸钠无水硫酸钠2.2 催化剂部分2.2.1 SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3固体超强酸催化剂制备采用分沉淀-共浸渍法制备SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3固体超强酸催化剂。
称取3.55g的Zr(SO4)2 ·4H2O,配成质量分数为10%的水溶液(水27.6ml)，用体积分数为25%的氨水沉淀至pH值为8～9；根据锆、锡原子比为1:7，称取相应质量的SnCl4·5H2O约24.75g，配成质量分数为5%的水溶液（水359ml），用氨水沉淀至pH值约为6；将上述2种沉淀分别置于70℃水浴中陈化1 h，然后混合，按照稀土氧化物占总体氧化物质量分数的4％称取0.505g的细粉状Nd2O3，加入到混合沉淀中，大力搅拌使混合均匀，再陈化5 h，抽滤，洗涤至中性，120℃干燥12 h，研磨并过0．125 mm筛孔，粉体在1.5 mol/L的硫酸中浸渍1 h（按照每克粉体15 mL浸渍液的比例），抽滤，干燥，600 ℃焙烧3 h，得固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-SnO2-Nd2O3[11]。
催化合成乙酸松油酯研究进展
吴春华等 采用微 波间歇辐照方法 以磷酸
一
乙酐为催化剂研究了微波辐照下 乙酸松油酯的
合成。并确定 出最佳工艺 ： 微波功率 １０Ｗ、 ０ 反应 时间 ２ｈ 醇酐物质 的量比 １１２ 、 、 ：．５ 催化剂用量为
原 料松 油 醇 质量 的 ４ 。在 此 条 件 下 ， 油 醇 转 ％ 松
子化， 形成 碳 正离子 后 ， 乙酸上形 成具 有两 个 羟 在 基 的 乙酸碳 正离 子 ， 与 松 油醇 的羟 基 生 成 一种 再
色液体 ， 几乎不溶于水和甘油 ， 溶于乙醇等有机溶
剂， 它天然存 在于苦 橙油、 丁子香花 、 黑加仑 、 胡 椒、 松针油 、 柏木油、 玉树油中， 具有药草 、 柑橘 、 辛 香、 木香 、 花香等香 味， 被大量用 于蒸衣草、 香薇、 古龙香水 、 香皂等 日化香精 中， 也常用在辛香和 肉 香等食用香精以及小豆蔻 、 甘牛至 、 百里香等调味
１ ２ １ 液体 酸催 化 ．．
国内外许多科研工作者对乙酸松油酯进行 了广泛 而深入的研究 。在此 ， 笔者将对乙酸松油酯 的合 成方法及催化剂种类进行探讨 。
１ 两步合 成（ 简称两步法 ） 即松节油先反应 ， 生成松油醇 ， 松油醇再经精馏提纯后与酸或者 乙
酸 酐反应 生成 乙酸松 油酯 的 合成方法 。该 工艺 发 展较 为成 熟且 已经 工 业 化 。其 中 ， 由松 节 油 反 应
目前 ， 业上 生 产 乙酸松 油 酯 主要 采 用硫 酸 工
生成松油醇的合成方法 ， 其催化合成机理及最新 研究进展 已有文献详细论述 ， 在此不再重复讨论 ， 本文主要探讨 由松油醇乙酰化生产乙酸松油酯 的 反应机理及催化方法。
再滴加松油醇反应 ， 反应持续放热， 反应完全。福 州某香料厂采用上述方案 ， 通过严格控制反应温
几种常见固体酸催化乙酸乙酯合成实验研究
几种常见固体酸催化乙酸乙酯合成实验研究王小三1，魏峥2(1．盐城工学院分析测试中心，江苏盐城224000；2．安徽膜蓝环保科技有限公司技术部，安徽芜湖241000)The Experiment Study on the Synthesis of Ethyl Acetate Catalyzed by SeveralCommon Solid AcidsWang Xiaosan 1,Wei Zheng 2(1.Analysis and Test center,Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224000；2.Technology Department,Anhui Mo Lan Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Wuhu 241000,China)A bstract:With the development of science and technology,ethyl acetate plays an important role as industrial raw material in the organic synthesis process.It isan important means to cultivate students'comprehensive quality in High school chemistry experiment course.Therefore,it is particularly important to explore a “green”catalyst.The purpose of this paper is to use solid acid instead of concentrated sulfuric acid as catalyst to catalyze the synthesis of ethyl acetate,which can be used in high school chemistry experiments.Keyword:ethyl acetate ；chemistry experiment ；solid acid ；catalyst随着我国工业的快速发展，有机化学的发展也在飞速向前。
一种固体超强酸的制备及催化合成功夫酸甲酯的方法[发明专利]
![一种固体超强酸的制备及催化合成功夫酸甲酯的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a80aee975acfa1c7ab00cc28.png)
专利名称：一种固体超强酸的制备及催化合成功夫酸甲酯的方法
专利类型：发明专利
发明人：王琦龙,王加平
申请号：CN201710334371.7
申请日：20170512
公开号：CN107185559A
公开日：
20170922
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种固体超强酸的制备及催化合成功夫酸甲酯的方法，具体涉及SO／
FeO‑A1O催化剂的制备，及利用所述催化剂催化合成功夫酸甲酯的方法。
与现有技术相比，具有催化活性好、反应时间短、操作步骤简单、设备投入少、易与反应介质分离、可重复使用及对环境更友好等优点。
申请人：江苏科菲特生化技术股份有限公司
地址：224145 江苏省盐城市大丰区王港闸华丰工业区纬二路2号
国籍：CN
代理机构：江苏圣典律师事务所
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纳米固体超强酸SO42-／TiO2催化合成对氨基苯甲酸乙酯
纳米固体超强酸SO42-／TiO2催化合成对氨基苯甲酸乙酯摘要目的:研究一种合成对氨基苯甲酸乙酯的新方法。
方法:以固体超强酸SO42-/TiO2为催化剂,催化对氨基苯甲酸和乙醇发生酯化反应,合成对氨基苯甲酸乙酯。
结果:在固体超强酸SO42-/TiO2催化作用下,对氨基苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成对氨基苯甲酸乙酯。
当酯化反应反应时间为40分钟,催化剂质量为对氨基苯甲酸质量的7%时,酸质量和醇体积比值为2:25时,对氨基苯甲酸乙酯产率达92.8%。
而且催化剂重复使用效果好。
结论:该合成方法比传统方法具有产率高,反应平稳快速,催化剂容易分离,环境污染少等优点。
关键词对氨基苯甲酸乙酯;固体超强酸SO42-/TiO2;对氨基苯甲酸;酯化反应对氨基苯甲酸乙酯又名苯佐卡因,是一种局部麻醉药[1],作用的特点是起效快,且对粘膜无渗透性,毒性低,对心血管系统和神经系统无影响,也用于遮蔽日光紫外线的防护剂。
工业上还用于塑料和涂料等生产中。
对氨基苯甲酸乙酯的合成中最关键的一步是对氨基苯甲酸与乙醇的酯化反应。
传统方法以浓硫酸为酯化反应的催化剂,该法产率低(30%左右),后处理工艺复杂,设备腐蚀严重,环境污染大。
本文对这一关键步骤进行改进,用固体超强酸SO42-/TiO2代替浓硫酸作催化剂,效果非常显著。
1实验部分1.1催化剂的制备和表征[2]用四氯化钛、稀氨水制得TiO2粉末,再将其浸于稀硫酸溶液中,经处理最后在500℃下焙烧3h后制得固体超强酸催化剂SO42-/TiO2。
催化剂的酸强度用Hammett酸标指示剂间硝基甲苯(pKa=-11.99)和对硝基甲苯(pka=-12.70)变色反应测定,结果显示该催化剂能使间硝基甲苯变黄色,而不能使对硝基氯苯变色,说明其酸度-11.99≥ Ho>-12.70,达到了超强酸级别。
1.2 对氨基苯甲酸乙酯的合成[3-4]反应在由三口烧瓶、分水器、回流冷凝器、磁力加热搅拌器组成的装置中进行,加入对氨基苯甲酸、乙醇、苯和催化剂,加热85℃左右,第一滴回流液出现开始计时。
国内固体超强酸催化合成乙酸丁酯研究进展
点， 是 乙酸 丁 酯 合 成 催 化 剂研 究 的 热 点 。 本 文 简要 叙 述 了 国 内 使 用硫 酸 或 金 属 氧 化 物 负载 固体 超 强 酸 催 化 合 成 乙酸 丁 酯 ， 以
２ ． ２负载金属氧化物固体超强酸催化乙酸丁酯合成
２固体超强酸催化 乙酸丁酯合成
２ ． １ ９ ０ ４ ／ Ｍ Ｏ 型 固体超 强酸 催 化乙酸 丁酯 合成
Ｓ Ｏ ４ ２ － ／ Ｍ Ｏ 型 固体 超 强酸 是 以 某些 金 属 氧化 物 为 载 体 ， 以 Ｓ Ｏ ， ２ 一 为负 载物 的 固体 催化剂 。早 期 有洪 莉等 报 道采 用直 接浸
渍 方 法得 到 Ｓ Ｏ ４ ２ － ／ Ａ １ Ｏ ， 固体超 强酸 ， 用其 催 化 乙酸和 正丁 醇 反
同样 在该 类 型 固体超 强酸 中 引入分 子筛 结 合形 成的 新 型 酯 化 反应 催化 剂 也得 到 了研 究 。傅 锦坤 等报 道 以 Ｚ ｒ Ｏ ｚ － Ａ １ Ｏ ， ／ ＨＺ Ｓ Ｍ一 ５ 双氧化 物负载 型催化剂 ， 采用 气一 固相反应 工艺合成 乙
０ ４ ２ ７ Ｍ Ｏ 型 为主 ， 负载 金属氧 化物 固体 超 强酸 虽然性 质稳 定 ， 两种 催化剂 比较 ， 对该 催化 剂催化 合成 乙酸 丁酯性 能 的影 响进 ｓ 应用存在 局限性 。通 过对 Ｓ ０ ＿ ／ Ｍ Ｏ 型 行研究 ， 结果表明当Ｌ ａ “ 浸 渍 浓 度为 ０ ． ０ ７ ｍｏ ＵＬ 、 焙 烧 温 度 为 但 由于其 酸度相对较 弱 ，
期 为 固体 超强 酸催 化合 成 乙酸丁酯 工业化生产提供 思路 。
关键词 ： 乙酸 丁 酯 ； 固体超强酸 ； 合 成
强酸性离子交换树脂催化合成乙酸酯及动力学研究的开题报告
强酸性离子交换树脂催化合成乙酸酯及动力学研究的开题报告一、研究背景及意义乙酸酯是一类重要的有机化学品，在化工、医药、食品等多个领域中都有广泛的应用。
目前，合成乙酸酯的方法主要包括直接酯化法、烷基化法和醇解酯化法等，但这些方法的步骤繁琐、反应条件苛刻、产物纯度低、环保性能差等问题制约了其在实际应用中的推广和应用。
近年来，强酸性离子交换树脂催化合成乙酸酯的方法逐渐受到研究者的关注。
该方法具有反应条件温和、反应速率快、催化剂易回收等优点，是一种有潜力的乙酸酯合成方法。
因此，开展强酸性离子交换树脂催化合成乙酸酯及其动力学研究，对于改善乙酸酯的合成方法具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容和方法1. 研究内容本论文拟以强酸性离子交换树脂为催化剂，以醇酸为反应物，开展乙酸酯合成的实验研究。
具体包括以下几个方面：（1）确定最佳反应条件：通过对不同反应温度、醇酸摩尔比、催化剂用量等因素的影响进行研究，找到乙酸酯最佳的反应条件。
（2）催化剂的表征：使用催化剂在正己烷中进行表征，利用共振光电子能谱（XPS）技术、热重分析（TGA）技术等手段对其表征。
（3）乙酸酯的纯化与分离：选取最佳的分离纯化方法，将产物分离和纯化，考察影响分离纯化的因素。
（4）动力学研究：通过对反应速率、反应动力学参数进行测定和分析，建立乙酸酯合成反应的动力学模型，并对反应机理进行探究。
2. 研究方法（1）催化剂的制备：采用溶胶-凝胶法制备强酸性离子交换树脂。
（2）反应条件的确定：使用正交实验设计优化反应条件，选取最佳的反应条件进行反应。
（3）分离纯化方法的选择：研究不同分离纯化方法的优缺点，确定最佳的分离纯化方法，并考察影响其效果的因素。
（4）动力学研究的方法：使用差分扫描量热法（DSC）、紫外分光光度法等技术对反应过程的动力学参数进行测定和分析。
三、研究成果预期本论文将开展强酸性离子交换树脂催化合成乙酸酯及其动力学研究，预期可以得到以下成果：（1）确定乙酸酯最佳的反应条件，为其工业化生产提供依据。
固体超强酸催化合成乙酸异戊酯
固体超强酸催化合成乙酸异戊酯郎爱花;付思美【摘要】用固体超强酸SO42-/Fe2O3-Al2O3作催化剂,以冰乙酸和异戊醇为原料合成乙酸异戊酯,考察了醇酸摩尔配比、反应时间、反应温度对反应收率的影响,得出反应的最佳条件为：反应时间30 min,原料异戊醇与冰乙酸的摩尔配比为2.0∶1.0,催化剂用量为乙酸用量的3%,固体超强酸SO24-/Fe2 O3-Al2 O3作催化剂时乙酸正丁酯的收率为96.5%。
%Iso amylacetate was synthesized using glacial acetic acid and isoamylol as raw materials,with SO2-4/Fe2O3-Al2O3 super-solid acid as catalyst.The influences of the ratio of glacial acetic acid and isoamylol,the reaction time and the reaction temperature on the reaction yield were investigated.The best result of reaction was obtained.When the reaction time,the ratio of glacial acetic acid and isoamylol and the amout of catalyst was 30 min,2.0∶ 1.0 and3%,respectively,the yield of iso amylacetate reached 96.5% with SO2-4/Fe2O3-Al2O3 super solid acid as catalyst.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2011(031)005【总页数】3页(P14-16)【关键词】固体超强酸;催化剂;乙酸异戊酯;合成【作者】郎爱花;付思美【作者单位】太原理工大学化学化工学院,山西太原030024;太原理工大学化学化工学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TQ225.24引言在有机化学中，浓硫酸是酯化反应中常用的催化剂。
固体超强酸催化合成乙酸异戊酯
固定醇酸摩尔 配 比为 ２Ｏ ｌ０ 催化剂质 量分 。：。 ， 数 为冰 乙酸 用量 的 ３ ， ％ 反应 温度 为 １５℃左 右 ， ２ 改
变 反应 时 闯 ， 其酯 化率 的变 化见 图 ２ 。
和固体超强酸催化齐 ， 《于一定 温度下加热 回流。当 分水 器 中无水 分 出时 ， 止 反应 。冷 去 后 ， 滤除 去 停 过
有机 制 备仪 ； 马弗 炉 ； 烘箱 ；Ｈ －５型酸 度计 。 ｐｓ ２
１ ２ 催 化 剂的 制备 ．
将 一定 量 的 Ｆ （ Ｏ ） ９ 和 Ａ （ Ｏ ） ｅ Ｎ ３ ３・ Ｈ Ｏ ｌ Ｎ ３ ３・
９２ Ｈ Ｏ按 摩 尔 比为 ３ １２ １１ １１０溶人 蒸 馏 水 中 ， ： 、： 、： 、： 在 搅 拌 下 加 氨水 ， 节 ｐ ＝９～１ 。将 制 备好 的样 调 Ｈ ０ 品分 别 在 ２ 、 、一 、一ｌ 一１ ００ ５ Ｏ、 ５℃ 下 陈化 ２ ， ４ｈ 抽 滤 ， 涤 至 无 Ｃ一检 出。 然 后 ， １０ ｏ 烘 干 洗 ｌ 在 １ Ｃ下 １ ， 蓬松状棕 红色 的粉末 。将烘 干 的样 品稍加 研 ２ｈ得 磨 ， 人 ０５ｍ ｌＬ硫 酸 溶 液 中浸 渍 ４ｈ 抽 干 ， 倾 ． ｏ ／ ， 于马
摘要： 用固体超强酸 ｓ ：／ ｅ ３ １ ， Ｏ 一 Ｆ － 作催化剂， Ｏ ＡＯ 以冰乙酸和异戊醇为原料合成乙酸异戊酯， 考察
了醇 酸摩尔配 比、 应 时 间 、 应 温 度 对 反 应 收 率 的影 响 ， 出反 应 的最 佳 条 件 为 ： 反 反 得 反应 时 间 ３ ｉ ， ０ｒ ｎ 原料异戊 醇与冰乙酸的摩尔 配 比为 ２ Ｏ １０， 化剂 用 量为 乙酸用 量 的 ３ ， ａ ． ：． 催 ％ 固体超 强 酸
纳米固体超强酸SO2-4ZrO2-Al2O3的制备及催化合成乙酸丁酯
纳米固体超强酸SO2-4ZrO2-Al2O3的制备及催化合成乙酸丁
酯
纳米固体超强酸SO2-4/ZrO2-Al2O3的制备及催化合成乙酸丁酯研究了以纳米复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Al2O3为催化剂,正丁醇和乙酸为原料合成乙酸丁酯,并考察了影响反应的因素.结果表明,醇酸物质的摩尔比为1.5:1,催化剂用量0.6 g,反应时间3.0 h,带水剂9 mL,反应温度140℃是最适宜的反应条件,其酯化率可达96.5%.
作者：戴卫东李泉王寿武DAI Wei-dong LI Quan WANG Shou-wu 作者单位：淮海工学院,化学工程学院,江苏,连云港,222005 刊名：应用化工 ISTIC 英文刊名： APPLIED CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：2008 37(12) 分类号：O643.3 关键词：纳米固体超强酸催化合成乙酸丁酯。
固体超强酸在松香酯化反应中应用
传统的测定方法是:婚不同的指示刺直接滴加到固体样品上,观察溶液中固体的颜色变化判定其酸强度,多数固体超强酸对水比较敏感,可在真空系统中进行测定,待测样品经加热抽真空活化以后,在室温下与指示剂蒸汽相接触,出吸附指示剂后固体颜色变化来判定其酸强度。前者是在溶液中目测固体表面颜色变化,多数情况'卜变色不明显,很难准确判断。后者虽然避免使用溶剂,但由于室温下不少指示剂是固体,即使是液体,蒸汽压也很低,固体样品吸附的指示剂量很少,变色不明显,存在较大的局限性。
本章将采用"13EM、SEM、XRD、IR等先进的分析手段对本论文所制备的固体超强酸进行表征。目的是弄清固体超强酸催化剂的粒径、表面特征、酸结构、酸强度等物理特征与催化剂的催化性能的关系,以及弄清固体超强酸的形成过程,为制备该类催化剂提供理论指导。
5_1催化剂粒径测试(TEM)Transmission Electron Microscope 仪器型号H一800,管压75KV,催化剂粉末样品以无水乙醇为分散介质制成悬浮液,用超声波处理20分钟,放大倍数各异。用溶胶一凝胶法和沉淀法制各的so:一fFi02.Si02催化剂的TEM分析结果见图5-1。
5.2催化剂形貌测试(SEM)scanning electron microscopy
扫描电子显微镜是一种超高分辨的表面测试技术,它可用于微粒、余属薄片等表面性质的研究。例如用扫描电子显微镜可以研究修饰电极的表面形貌图,从而进一步研究电极表面形貌的变化对电极过程的影响。扫描电子显微镜除了可以提供样品的直观图象外,还可以与x射线光谱仪联用,检测样品的元素成分。特别是分析电子显微镜法通过透射电子成像,可以表征纳米材料,下限可达0.1nm。因此可以对沉淀、晶粒界面以及某些物理缺陷,如位错和半导体层积缺陷等,进行高分辨率成像。因此,它是纳米尺寸材料分析领域中最重要的分析技术。
固载杂多酸催化合成乙酸乙酯的研究的开题报告
固载杂多酸催化合成乙酸乙酯的研究的开题报告一、研究背景乙酸乙酯是一种广泛应用的化工中间体，广泛应用于香料、涂料、粘合剂、油漆、染料等领域。
传统的合成方法是通过酯交反应合成，而众所周知，酯交反应需要高反应温度和高压力，消耗量大，生成量少，设备成本高等缺点。
因此，为了提高合成乙酸乙酯的效率和降低成本，研究利用催化剂的合成方法成为了研究的热点。
固载杂多酸催化剂具有催化活性高、易于制备、生产成本低等优点，因此成为新型的催化剂研究的热点。
二、目的和意义此次研究旨在利用固载杂多酸对乙酸乙酯的合成进行催化，实现绿色、环保的合成方式，并优化反应条件，提高乙酸乙酯的产率和选择性。
研究结果将为替代传统合成方法提供可行性，减少不必要的能量浪费和环境污染。
三、研究内容和方法研究采用固载杂多酸催化剂，在一定温度、压力和反应时间下，进行合成乙酸乙酯的反应。
通过控制反应温度、反应时间、催化剂配比等因素，优化反应条件，提高产率和选择性。
通过FT-IR、XRD等手段对催化剂进行表征，研究催化剂的活性中心结构，并探究催化剂对反应过程的影响。
四、预期结果通过优化反应条件，预计得到较高的乙酸乙酯产率和选择性，并验证固载杂多酸催化剂在乙酸乙酯合成中的催化性能。
同时，对催化剂进行表征和分析，揭示催化剂的活性中心结构及其对反应的影响，为今后催化剂的研究提供新的思路。
五、研究难点和挑战1.催化剂的制备和表征需要一定的技术实力和设备，需要进行进一步的学术交流和学习；2.需要探究催化剂的活性中心结构和催化机理，这需要有扎实的化学理论基础和科学精神;3.反应过程中的温度、压力、反应物质量等因素较多，需要科学合理的方案设计和反应条件优化，且需要小心谨慎进行实验。
六、研究的预期贡献和潜在应用1.实现乙酸乙酯的绿色、环保合成，减少传统方法中的不必要能源消耗和污染；2.探究固载杂多酸催化剂在乙酸乙酯合成中的催化机理及活性中心结构，为今后催化剂的研究提供新的思路;3.拓展固载杂多酸催化剂在其他有机合成领域的应用，为有机合成的研究提供参考。
固体催化剂SO2—4／ZrO2催化合成醋酸丁酯
固体催化剂SO2—4／ZrO2催化合成醋酸丁酯
蒋平平;王琪
【期刊名称】《香料香精化妆品》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】本文研究了以固体催化剂ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２催化合成醋酸正丁酯，考察了催化剂比表面，活化温度与催化活性关系，探讨了催化剂的选择性和催化工艺，确定了反应物配比、反应时间、催化剂用量等最佳工艺条件。
【总页数】4页(P28-30,12)
【作者】蒋平平;王琪
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.241
【相关文献】
1.固体催化剂催化合成丙酸正丁酯 [J], 游沛清;文瑞明;俞善信
2.漆酚-路易士酸聚合物固体催化剂在合成醋酸正丁酯中的应用 [J], 杨春海
3.醋酸丁酯固定床催化合成乙二醇丁醚醋酸酯 [J], 张金昌;李铁纯
4.SO2－4／ZrO2固体酸催化制备醋酸正丁酯 [J], 廖安平
5.固体催化剂FeCl_3·6H_2O/C催化合成油酸丁酯 [J], 訾俊峰;朱蕾;江月娟
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D eqing 526600, Ch ina)
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林产化工通讯 2000 年第 34 卷第 4 期
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林产化工通讯 2000 年第 34 卷第 4 期
固体超强酸催化合成乙酸松油酯
Ξ
的实验与应用
蒋爱平, 谢万露, 倪 勇3
(广东省德庆林产化工股份有限公司, 广东 德庆 526600)
摘 要: 使用自制的固体超强酸催化剂, 将松油醇和乙酸酐合成乙酸松油酯, 催化剂用量 3% , 反 应时间 3 h, 反应温度 40℃, 松油醇转化率 99% , 乙酸松油酯选择性 97% , 分馏得到纯度 95% 的产 品, 生产工艺进入中试阶段。 关键词: 固体超强酸; 乙酸松油酯; 合成 中图分类号: TQ 351147 文献标识码: A 文章编号: 100523433 (2000) 0420020203
● 经营宗旨 公司以高新技术为起点, 靠严格的生产管理、过硬的产品质
量, 始终坚持信誉第一、用户至上的经营方针。
● 开发产品 ★ 银杏叶提取物与胶囊 ★ 各类乳液胶粘剂
★ 没食子酸及其深加工产品 ★ 活性炭系列产品 ★ 松香和松节油改性及深加工产品、油墨及油墨用松香系列
树脂、聚酰胺树脂、增塑剂、水果涂料、香精、香料、香水
1 引言 乙酸松油酯为配制熏衣草、香柠檬香气
的香原料, 亦用于香皂及食品香精的配制, 工 业生产主要由松油醇和乙酸酐合成, 亦有报 道由 Α2蒎烯与冰醋酸反应直接生成〔1〕。 本公 司技术人员曾经用硫酸和磷酸作催化剂合成 乙酸松油酯, 但实验结果都未尽理想, 本次实 验使用固体超强酸作催化剂, 效果良好, 生产 工艺进入中试阶段。 2 实验部分 211 原料
异松油烯
2
35
810
111
7818
519
2
40
415
112
8216
413
2
45
215
111
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711
3
35
610
114
8018
516
3
40
310
014
8512
118
3
45
115
115
7918
518
4
35
515
018
8118
518
4
40
215
013
8315
419
4
45
110
012
7414
817
注: 松油醇、乙酸松油酯的含量以 Α、Β、Χ 3 种同分异构体的总和计。
Abstract: U seing so lid sup er strong acid a s ca ta lyst m ade by the au tho rs, terp inyl aceta te is syn thesized from terp ineo l and acetic anhydride. T he do sage of ca ta lyst is 3% , reaction tim e is 3 hou r and reaction tem p era tu re is 40℃1 T he conversion ra te of terp ineo l is 99% , the selection ra te of terp inyl aceta te is 97%. T he ob ta ined p roduct ha s a p u rity of 95% after distilla tion. T h is p roduction techno logy is in the p ilo t stage.
Key words: so lid sup er strong acid; terp inyl aceta te; syn thesis
(收稿日期: 2000204228)
中国林科院林产化工研究所 南京科技开发总公司
NANJ ING G EN ERAL COM PAN Y FO R S C IENC E & TECHNOLO G YD EV ELO PM EN T RES EARCH INS T ITUTE O F CHEM ICAL PRO C ES S ING & UT IL IZA T ION O F FO RES T PRODUC TS , CA F
杂醇由于空间效应, 脱水反应更易发生。 4 中试生产
中试生产在以本公司为依托的广东省林 产化工工程技术研究开发中心的中试车间进 行, 采用 2000 L 的搪瓷反应釜, 分馏塔填料 高 8 m , 理 论 板 层 数 48 层, 真 空 度 740 mm H g。 其工艺过程如下:
松油醇 乙酸酐 催化剂
酯化
澄清
压滤 乙酸回收
碱洗 洗
分馏 松油醇产品
由于固体超强酸为粉末状, 须压滤后先 将大部分乙酸在真空下蒸馏回收, 再碱洗和 水洗至中性, 加入少量碳酸钠分馏产品。中试 生产中, 回收的乙酸可供本公司樟脑厂酯化 工段生产用, 现已生产出 95% 的乙酸松油酯 近 50 t, 销售情况良好。
参考文献:
析。 以松油醇的含量低于 2% 为反应终点。 213 色谱分析
采用 GC2900 型气相色谱仪, 毛细管柱 50m ×25mm , OV 2101 固定液, 程序升温: 80 ～ 220℃, 检测室汽化室温度 240℃。 定量方 法: 面积归一化法。 3 实验结果与讨论 311 实验结果
经多次实验, 确定本实验在松油醇与乙 酸酐的投料量摩尔比固定为 1∶1105 的情况 下, 对催化剂的加入量 (相对于松油醇的质量 百分比)、反应温度、反应时间 3 个因素对松 油醇转化成乙酸松油酯的转化率进行了探 讨, 且反应温度在 35～ 45℃之间, 催化剂用 量在 2%～ 4% 之间, 反应效果较好, 在此范 围内寻找最佳工艺参数。 本文列举在不同催 化剂用量、温度下的 9 次实验结果 (见表 1 ) , 供分析使用。 312 实验结果讨论 31211 实验条件 从表 1 实验结果可以看 出, 在催化剂用量为 3% , 温度 40℃时, 反应 3 h, 松油醇转化率 99% , 乙酸松油酯选择性 97% , 结果最佳, 反应产物中总酯的含量达到
松油醇: 总醇含量 96% , 其中 Α2松油醇 75% , Β2松油醇 8% , Χ2松油醇 4%。
乙酸酐: 化学纯。 碳酸钠: 化学纯。 催化剂: 固体超强酸催化剂, 自制。 212 合成实验 在备有电动搅拌器、温度计、分水器的三 口烧瓶中, 投入一定比例的松油醇和乙酸酐, 再加入适量的催化剂, 在超级恒温水浴锅内 反应。 每 30 m in 取样一次, 试样用 5% 的碳 酸钠水溶液洗涤至微碱性, 再用蒸馏水洗涤 至中性, 用离心沉淀器分离至澄清供色谱分
● 公司特点 按照中国林科院加速科技开发和产业建设的发展目标, 发挥
科研单位人才、知识密集的优势, 以产业开发为突破口, 在高 起点的基础上, 逐步形成自己的产业框架。公司充分利用国家 林产化学工程技术研究中心工程化开发作用, 依靠自身和林 化所的技术优势, 在南京高新技术产业开发区建有占地 55 亩 的中试与产业化生产基地、面向市场, 以林产资源为原料, 制 取精细化工产品。
614 410 916 613 214 615 715 518 1110
99% 以上。 31212 反应副产物 反应副产物主要为双 戊烯、异松油烯等萜烯类轻质组分, 为醇的脱 水产物。 重质组分未见增加。 松油醇酯化和 松油酯的水解、酯化过程的主要副产物〔2〕的 反应生成机理有关文献作了探讨, 本次实验 中, 主要存在醇的脱水副反应, 其中低沸点的
〔1〕 夏建陵 1 乙酸松油酯新合成法初探〔J 〕1 林产化工通 讯, 1994, 28 (3) : 34～ 361
〔2〕 陈美云 1 乙酸松油酯的合成〔J 〕1 林产化工通讯, 1991, 25 (5) : 19～ 211
EXPER IM EN T AND A PPL ICA T ION O F T ER P IN YL A CETA T E SYN TH ES IZED IN TH E PR ESEN CE O F SOL ID SU PER STRON G A C ID
Ξ 作者简介: 蒋爱平 (19662) , 湖南冷水滩市人, 工程师, 学士, 从事松香、松节油深加工研究。 3 通讯联系人: 倪勇
林产化工通讯 2000 年第 34 卷第 4 期
·21·
表 1 实验结果
催化剂 用量 (% )
反应温度 (℃)
反应时间
反应产物 (g)
(h)
松油醇 乙酸松油酯 双戊烯