资源描述：
《固体超强酸SO4^2-／ZrO2-TiO2催化合成乙二酸二异戊酯的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、体超强酸SO^/ZrO2-TiO2催化合成乙二酸二异戊酯的研究杨呈祥张尚伟（盐城师范学院化学系，江苏盐城224002）摘要制备固体超强酸S0?/ZrO2-Ti02,用于合成乙二酸二异戊酯，研究S（）2vZr02-Ti02对酣化反应的催化活性，以及反应温度，原料配比，催化剂用扯和反应时间对乙二酸二异戊酯酯化率的影响.在优化条件下，乙二酸二异戊酯的酯化率达到94.53%.晟佳条件如下:酸0.2mol,醇酸物质的1ft比为4:1.催化剂用fit为2g,反应温度140T，反应时间90min,带水剂用址为8mL.关键词催化合成;超强酸;乙二酸二异戊酣固体超
2、强酸具有极强的酸性，很离的催化活性，是一类具有应用前景广阔，对环境友好的催化剂，目前研究最多的是SO^/MMOy型固体超强酸⑴，其催化活性高，可代替传统的催化剂（如硫酸），可以催化合成多种重要的粘细化学品和性能优异的化工原料，其制备及处理都较方便，无污染,无腐蚀，重复使用性好⑴•乙二酸二异戊酯又是一种重要的有机原料，无色油状液体•用途广泛,用固体超强酸合成未见报道，本文作者用自制的SOjVZK）2-TiO2复合型固体超强酸作催化剂，以乙二酸和异戊醇为原料进行酯化反应制得,并对其合成最佳条件进行讨论.1实验部分L1仪器与试剂仪器:普通磨口玻璃仪器，
3、电热套,马弗炉,ZWA-J阿贝折光仪，9790气相色谱仪,傅立叶变换红外光谱仪NicoletIR-360（USA）等.试剂：乙二酸异戊醇环己烷浓硫酸氨水氢氧化钠碳酸氢钠硫酸镁四氯化钛二氧化钻等•以上试剂均为化学纯.1.2催化剂固体超强^S0：/ZiO2-Ti02的制备将适量的四氯化钛缓慢加入浓氨水中，得到Ti（0H）4・n^O,用蒸憎水反复洗至无NH4Cr检出,90弋烘干、研细，得无定形二氧化钛粉末,备用;取一定量的Z〜2粉末，以Ti（）2与ZrO?物质的量比为4:1（质量比为6:1）,充分混合均匀,ffl0.5mol/L的H2SO4浸泡lh过
4、滤干燥后分成5份，分别在马弗炉350%、400七、450弋、500七、550七下焙烧3h,样品编号为7T1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5.1.3乙二酸二异戊酯的合成在装有电动搅拌器,分水器，回流冷凝管和温度计的150mL三颈烧瓶中，依次加入一定量的乙二酸，异戊醇,环己烷（带水剂）以及一定数量不同条件下制备的SO^/ZK）2-TiO2催化剂，加热在回流状态下进行酯化反应，定时取样用标准NaOH溶液滴定,求出酯化率⑶:酯化率=（反应起始酸值-反应某时刻酸值）/反应起始酸值X100%用10%的NaHC03调节溶液pH值为7-8,用无水MgSO4干燥，
5、将反应液减压蒸tg,收集165-门0弋的懈分，得无色油状的无芳香气味的透明液体.2结果与讨论2.1产品的鉴定XXX)7000150010COtcm-U图1乙二酸二异戊酯的IR谱图IR谱图数据显示（图1），把样品的红外光谱与乙二酸二异戊酯的标准IR谱图比较,根据乙二酸二异戊酯的构成,?£1746.94cm-1处出现了C二0伸缩振动峰（7c=0）,在2959.83cnTl处出现了饱和结构的C-H伸缩振动峰（7c-h）,在2333.33cm"处出现了取代基-CH3的强吸收峰（丫^比），表明制得的酯中有杂质异戊醇・测得其折光率=1.4278（文献值0^=
6、1.4282）,根据气相色谱法，知产品纯度较高，含有的水和未反应的反应物较少.2.2催化剂不同温度焙烧对乙二酸二异戊酯酯化率的影响S0jVZrO2-Ti02催化剂焙烧温度对其催化效果有明显的影响,考察了350-550^培烧温度下制得的催化剂与乙~酸一异戊酯酯化率的关系，其结果见表1:表1催化剂不同焙烧温度对乙二酸二异戊酯酯化率的影响催化剂酯化温度（七）酯化率（％）ZT](35OT)14087.14ZT2(400r)14089.87Z13(450r)14092.45ZT5(55OX)14092.852.3催化剂用■对乙二酸二异戊酯酯化率的影响表中的
7、酯化率是催化剂在各温度下经培烧三小时，回流45min后的粗产品.从以上结果看出,500%：焙烧的催化剂，其催化活性最高⑷•因此催化剂制备最优条件为:ZrO2-Ti02物质的量比为1：4,氨水调节pH值为8-9,用浓度为0.5mol/LH2S04处理液浸渍，马那炉500乜焙烧3h.在相同条件下，不同催化剂用就，回流反应一小时，其结果见表2：表2催化剂用■对乙二酸二异戊酢酣化率的影响催化剂用量/g1.001.251.501.752.002.252.50酯化率/%87.338&6490.3792.5894.5394.6695.12表中数据表明，在该实验
8、条件下,随着催化剂用虽的增加，酯的产率也随着增加,用蜃为1-2g时提高幅度较大,2g以上提高幅度很小，因此催化剂的用量过多或过少对酯化反
