酯化反应论文

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1、酯化反应的新型催化剂研究进展化学工艺纟侯利腔104753160822摘要：酯化反应是广泛使用的化工反应，而催化剂的性能对酯化反应至关重耍,传统催化剂逐渐淡出生产，新型催化剂在不断研发应用指导工业生产，常见的树脂型催化剂，分了筛型，杂多酸类及离了液体类催化剂等性能相比硫酸具有极大的提高，木文就新型催化剂做了列举与比较，陈述了催化剂的研究进展。关键词：酯化反应；新型催化剂；树脂型催化剂；离子液体催化剂；1•前言竣酸酯是一类重要的精细右机化工产品，广泛应用于溶剂、增塑剂、树脂、涂料、香料、化妆品、医药、表面活性剂、有机合成等工业部门，竣酸与醇类的直接酯化，是工业牛产上制备竣酸酯的主要方法。

2、为了加快反应速度，缓和反应条件，酯化反应大多使用催化剂，浓硫酸是最常用的催化剂品种。尽管硫酸具冇理想的催化活性，但却存在一些难以克服的问题。催化剂性能的优劣对生产操作的工艺条件、产品的产量和质量，以及产物后处理等影响很大。众多酸化反应催化剂中，已经投人工业化生产使用的为数不多，主要的问题是催化剂的制备、稳定性及价格等因素，良好的酯化催化剂，除要求具有催化活性高、选择性好外.述耍求其具冇足够的机械强度，与产品易分离。价廉易得，无腐蚀，无污染等。因此•对酯化反应催化剂的深入研究•不断开发新产品，尽早实现新型催化剂的工业应用，成为化学和化工工作者急需解决的重要课题。这对提高酯化产品的产量和

3、质量，降低生产成本，减少环境污染，提高经济效益具有十分重要的意义。硫酸是化学工业中的重要产品Z—。具有原料易得、价格便宜、催化活性高、反应温度低等优点，故一直被作为竣酸酯化反应的经典催化剂而广泛使用着•其主要缺点是:a・因硫酸同时具有酯化、脱水、氧化等作用，选择性不好，导致一系列副反应，使反应体系中常伴有少量副产物瞇、不饱和化合物、硫酸酯、硫基化合物等，并导致酯产品着色，影响质量，也给产品的分离精制和过量原料的回收带来困难。b.反应物料的后处理耍经过中和、水洗等步骤，才能除去硫酸，不但工艺路线长，而且述造成产品损失，影响收率。c.硫酸是氧化性酸，对反应设备腐蚀严重，增加生产成本。d.

4、排放含酸废水，造成环境污染。鉴丁此，人们对新型催化剂的研究一直方兴未艾，己有较多的代替浓硫酸催化剂的研究报道。2.新型催化剂的研究进展2.1无机固体酸催化剂无机固体酸催化剂具有易于反应物分离，高温热稳定性较好，便于连续操作,对设备腐蚀小等特点，同时也避免了树脂催化剂酸强度较弱，不耐高温，机械强度较差等缺点，作为催化剂及催化剂载体在有机合成领域中有广阔的应用前景。一般酸型催化剂主要有磷酸、盐酸、翻酸、氯磺酸、对甲苯成酸等。与硫酸相比。这类催化剂的氧化性较弱，可较好地防止反应产物的氧化着色，对设备的腐蚀程度也较小•但在产物的后处理及排放污染方而仍存在较大的问题。2.2非酸催化剂非酸类催化

5、剂是近年来发展起来的一个新方向。主要品种是铝、锌和锡的化合物，如氧化铝、二氧化铁、氧化亚锡、锌酸酯类等，它们可单独使用，也可制成复合催化剂。这类催化剂的主要特点是没有腐蚀作用，产品质量好，色泽浅,副反应少。但活性稍低，反应温度一般较硫酸催化剂为高。魏荣宝等，采用铁酸酷类、错酸醋类为催化剂，催化合成乳酸醋.在最佳反应条件下，催化剂用量仅为总投料量的万分之儿，醋收率达90%2.3固体杂多酸类催化剂杂多酸是由两种以上无机含氧酸缩合而成的多元酸的总称•是一类含有氧桥的多核高分了化合物，不仅具有多元酸和多电了还原能力，而且其酸性和氧化还原性可以通过变换组成元素在很大范围内调节，他对许多反应具有

6、较高的催化活性和选择性，并且不挥发，对热稳定，污染小等冇利条件，可以大大减轻对设备的腐蚀，有利于催化剂的设计・冃前用固体杂多酸PW12/SiO2作催化剂合成了乳酸正丁醋，用TiSiW1204o/Ti02催化合成了丁酸异戊醋，用磷钩杂多酸催化合成了己酸异戊酯等。固体杂多酸催化剂杂多酸(HPA)及其盐是一类早已为人们熟知的无机化合物,其在冇机合成屮的的催化作用研究愈来愈受到研究者的关注。杂多酸是一类具冇确定组成的含氧桥的多核高分子配合物，具有类似于分子啼的笼型结构特征，对多种有机反应表现出很好的催化活性。因杂多酸能与非水介质极性溶剂生成“假液相”体系，并具有较强的酸性，因而它们能满足酯化

7、条件。2.4金属氯化物类催化剂金屈氯化物催化剂氯化铁、氯化锌、氯化铝等金屈氯化物路易斯酸，因金屈离子的外层轨道未被屯子全充满，能够与孤电子对结合形成配位键，作为酸催化剂用于酯化反应，近年来研究报道较多。反应过程中，催化剂的金属离子与竣酸屮的拨基氧发生络合，致使尿基中的碳原子的正电荷增加，反应活性增强，有利于醇分了中摭基氧的进攻而发生酸化反应。结晶氯化铁(FeCIs-6Hz0)是这类催化剂的典型代表,此外，还有SnC)2•2H20,CuC12•2H20,Cr