纳米固体超强酸SO42--TiO2催化合成对氨基苯甲酸乙酯
复合固体超强酸SO4 2-／ZrO2-TiO2催化合成邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)
Ａ ｓｒｃ： ｉ 一 ｔｙ ｈｘ １ｐ ｔａａ Ｄ Ｐ ｗ ｓｓｎｈ ｓ ｅ ｓ ｇｃ ｍ ｏ ｎ ｏｉ ｓ ｐｒｃ Ｏ － ｒ ２ ｂ ｔａ ｔ Ｄ （ ｅ ｌ ｅｙ） ｈｈｌｔ Ｏ ） ａ ｙ ｔｅｉ ｄｕｉ ｏ ｐ ｕ ｄｓｌ ｕ ｅａｉ Ｓ ／ Ｏ一 ２ ｈ ｅ（ ｚ ｎ ｄ ｄ ｚ
摘
要 以 复合 固体 超 强酸ｓ ｚ／ｒ ２ＴＯ 为催 化 剂合 成 了邻 苯二 甲酸二 （ 一 ｏ － Ｏ－ ｉ２ Ｚ ２ 乙基 ） 己酯（ Ｏ ） 考 ＤＰ，
察 了催 化 剂用量 、 投料 比和反 应终 点 温度对 反应 的影 响 。 用傅 立 叶 变换红 外 光谱 对产 品进行 了结构表 征 。
国 家优级 品标 准 ， 催化 剂 可重 复使 用 ５次 ， 酯化率仍 在 ９ ％以上 ， ９ 无腐 蚀 ， 环境 污 染小 ， 催化 剂再 生容 易。
关 键 词 复 合 固体 超 强 酸 邻 苯 二 甲酸 二 （一乙基 ） 酯 催 化 剂 合 成 ２ 己
Ｓ ｎ ｈ ｓ ｆ （－ ｔｙ ｅ ｙ） ｈ ｈ ｌｔ Ｃ ｔｌｚ ｄ ｂ ｙ ｔ ｅｉ ｏ ２ ｅｈ ｌ ｘ １ Ｐ ｔａａｅ ａａｙ ｅ ｙ ｓ Ｄｉ ｈ
ｉ ｌ ａ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ｈ ｅ ｃｉ ｅ ｅ ｓｕ ｉ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ Ｓ ｓ ｕ ｔ ｒ ｓ ａ ａｙ ｅ ｙ ｍｅ ｎ ｆＦ ｆ ａ ｅ ｃ ｉｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｎ ｗ ｒ ｔ ｄ ｅ ． ｈ ｒ ｄ ｃ ’ ｔ ｃ ｕ ｅ ｗａ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂ ａ ｓ ｏ Ｔ ｎ ｒ ｏ ｏ ｒ
化学论文 固体超强酸概述
固体超强酸概述摘要：当下环保呼声日益高涨、可持续发展日益被重视，环境污染问题已是非解决不可。
固体超强酸被认为是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一，因而，对其进行综合论述和研究具有十分重要的意义。
本文从固体超强酸的性质和定义、分类、合成方法（各方法的原理、影响因素及如何影响）、表征（酸中心模型、酸性、酸强度、酸结构）及固体超强酸催化剂在烷基化反应、异构化反应、脱水反应、缩醛反应、酯化反应的应用这五方面对其进行了综述。
关键词：固体超强酸；催化剂；应用在化学工业生产中，很多有机化学反应的进行需要酸催化，包括酯化反应、烷基化、酰基化、聚合反应、异构化、氧化反应、醇的脱水反应，还有些如硝化、氢化、羟基化、重排反应、氢交换、降解、卤化、氯化苯以及氯化烷烃的还原等，工业生产上大量使用液体酸进行催化。
这些液体常规酸包括硫酸、氢氟酸、磷酸等，它们在反应中表现出很好的催化性能，但缺点也很明显。
液体酸容易腐蚀仪器、难于和产物分离、造成大量污水排放，对环境带来了很大的危害。
固体酸催化剂的研究历史由来己久，随着人们环保意识的增强以及各国政府相继制定越来越严格的环保法规，相比较传统的液体酸催化剂，固体酸催化剂自身的优势也逐渐引起科学家们的兴趣和重视，对它们的研究热潮一浪高过一浪。
当我们喊出建设和谐社会和可持续发展的社会口号时，环保催化剂的研发也应引起人们的重视。
羧酸酯在工业上的用途非常广泛，工业上合成羧酸酯一直采用浓硫酸为催化剂，由于浓硫酸存在一些人所共知的缺点，国内外学者一直在研究新的催化剂来取代浓硫酸。
目前文献报道的酯化反应催化剂有很多，但绝大部分仅限于实验室研究，几乎未见工业化报道，其中固体超强酸就是一种新型酯化反应催化剂。
自1979年Hino等合成ZrO2/SO42-和TiO2/SO42-以来，这种催化剂由于具有不腐蚀设备、不污染环境、催化反应温度低、稳定性能好、制备方法简便、处理条件易行、便于工业化、有很好的应用前景，而得到了广泛的研究和应用。
对羟基苯甲酸酯及其盐类防腐剂的应用与发展
对羟基苯甲酸酯及其盐类防腐剂的应用与发展李晓文（湖北省荆州市长江大学化学与环境工程学院434023 ）摘要介绍了对羟基苯甲酸酯及其盐类的性质、合成方法，其中对羟基苯甲酸盐类选取了对羟基苯甲酸酯钠作为代表。
合成方法分为磺酸催化、无机物催化、固体超强酸催化、杂多酸催化来介绍。
对对羟基苯甲酸酯及其盐类防腐剂的防腐机理作了解释。
列举了一些与其他防腐剂相比它的优势，以及它所应用领域，并且对它的发展状况作简要的说明。
关键字对羟基苯甲酸酯对羟基苯甲酸酯钠防腐剂合成性质机理应用对羟基苯甲酸酯, 俗名尼泊金酯, 是国际上公认的安全、高效、广谱性食品防腐剂。
1924 年首次报道了对羟基苯甲酸酯的抗菌活性。
1932 年就被应用于食品中。
我国目前使用的防腐剂仍以苯甲酸钠为主, 而有些国家已禁止使用苯甲酸钠作为食品防腐剂, 我国也规定 A 级绿色食品中不允许使用苯甲酸钠。
对羟基苯甲酸酯的毒性比苯甲酸钠低得多, 应用pH范围广, 在pH4～8 时其抑菌作用几乎不受pH的影响, 对霉菌、酵母、细菌有广泛的抗菌作用,可广泛应用于食品、饮料、化妆品和医药等行业。
对羟基苯甲酸酯水溶性较差, 可以通过生产成钠盐, 来提高溶解度。
2002 年 3 月,我国批准对羟基苯甲酸甲酯钠、对羟基苯甲酸乙酯钠和对羟基苯甲酸丙酯钠作为食品防腐剂, 标志着对羟基苯甲酸酯钠的研究和应用进入了新的阶段。
1．对羟基苯甲酸酯及其盐类的介绍1.1 对羟基苯甲酸酯对羟基苯甲酸酯，有名尼泊金酯，包括其甲酯、乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、戊酯、庚酯辛酯等。
它的结构通式为：物理性质：无色细小的晶体或结晶性粉末，几乎无臭，稍有涩味，对光和热均稳定，无吸湿性，微溶于水，易溶于乙醇。
尼泊金酯最大的特点是系列产品多，抑菌广。
随着尼泊金酯中烷基碳链的增大，尼泊金酯的毒性降低，抑菌性增大，当n=11、12是具有最大的抑菌活性。
1.2对羟基苯甲酸酯钠的结构和性质对羟基苯甲酸酯主要由对羟基苯甲酸和相应的醇酯化而成, 对羟基苯甲酸酯钠由对羟基苯甲酸酯和相应的钠碱中和制得。
对氨基苯甲酸乙酯的合成实验报告
对氨基苯甲酸乙酯的合成实验报告一、实验目的本实验旨在通过对氨基苯甲酸乙酯的合成，掌握酯化反应的原理和方法，了解常用的有机合成技术。
二、实验原理1. 酯化反应酯化反应是一种重要的有机合成反应，其反应物为酸和醇，在催化剂或非催化条件下发生缩合作用生成酯。
其反应机理如下：2. 氨基苯甲酸乙酯的合成氨基苯甲酸乙酯是一种常用的有机中间体，其合成方法多种多样。
本实验采用苯甲酸和乙醇经过缩合反应生成乙酸苄酯，再通过胺催化剂和氨水进行加成反应生成氨基苄酸乙酯。
三、实验步骤1. 取100ml圆底烧瓶，加入5g苯甲酸和20ml无水乙醇。
2. 在烧瓶中加入少量硫ic 钾催化剂（约0.3g），搅拌均匀。
3. 将烧瓶放入油浴中，在150℃下加热反应2小时。
4. 取出烧瓶，冷却至室温后，加入5ml氨水和10ml乙醇，搅拌均匀。
5. 加入适量的盐酸，将沉淀过滤并用乙醇洗涤干净。
6. 将得到的氨基苯甲酸乙酯在110℃下干燥至恒重。
四、实验注意事项1. 实验操作时应注意安全，避免接触皮肤和吸入气体。
2. 在添加催化剂时应慢慢加入，并充分搅拌均匀。
3. 反应过程中需注意温度控制，避免过高或过低引起反应失控。
4. 在加入氨水和乙醇时需缓慢滴加，并充分搅拌均匀。
五、实验结果与分析合成得到的氨基苯甲酸乙酯为白色固体，收率为80%。
通过红外光谱仪对产物进行分析，发现其主要特征峰为1720cm-1（C=O伸缩振动）和1590cm-1（苯环伸缩振动），证明产物为氨基苯甲酸乙酯。
六、实验总结本实验通过对氨基苯甲酸乙酯的合成，掌握了酯化反应的原理和方法，了解了常用的有机合成技术。
在实验过程中，我们注意到温度控制和催化剂加入的重要性，并且在操作中遵守了安全规定。
通过对产物的分析，证明了合成得到的产物为氨基苯甲酸乙酯。
磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性
磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及
催化性
磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性能的研究
首先研究制备了Fe3O4和SO42--TiO2固体酸催化剂,在此基础上采用共沉淀和浸渍的方法制备了磁性和超细SO42--TiO2-Fe3O4固体酸催化剂.利用XRD,TEM和FT-IR等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征.测定结果证实该催化剂具有较小的粒度,较高的磁性表现.在乙酸丁酯合成反应中SO42--TiO2-Fe3O4展示了很高的催化活性(酯化率可达82.7%),而且利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收.
作者：邵艳秋尹泳一陈健伟 SHAO Yan-qiu YIN Yong-yi CHEN Jian-wei 作者单位：牡丹江师范学院化学系,黑龙江,牡丹江,157012 刊名：分子科学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCE 年，卷(期)：2007 23(4) 分类号：O641 关键词：磁性纳米固体酸催化剂。
固体超强酸S2O8 2—／TiO2催化合成乙酸己酯
１ 实 验 部 分
１ １ 试 剂 与仪 器 ． 冰醋 酸 、 为 分 析 纯 ； 己醇 为 化 学纯 （ 量 大 苯 正 含
于 ９ ％ ） ９ 。
２ 结 果 与 讨 论
２１ 催化剂制备条件对 ｓｏ 一 ｒ ２ ． ２ｌ ／ｉ 催化活性 的影 ｏ
响
Ｅ ＵＣ Ｔ型 红 外 光 谱 仪 （ ｉ Ｒ ｄ公 司 ） 电加 Ｄ Ａ Ｂｏ ａ － ；
０ ７ ４ ６ ５ ５ ３ ４） ３ ６ ８ 。
维普资讯
第４ 期
ｐ 值 至 ９ 陈化 ２ ， 滤 得 白色沉 淀 ， Ｈ ， ４ｈ 抽 用蒸 馏 水 洗 涤 至滤 液无 ａ一 子 （ ０ １ｍｏ／ ＮＯ 离 以 ． ｌＬ Ａｇ ３溶 液 检 验 ） 沉 淀 用 红 外 灯 烘 干 ， 磨 ， １ ０ 目筛 ， １ ， 研 过 ０ 按 ５ ｍｌｇ的 比例 用 （ ／ ＮＨ４ ２ ２ ８ 液 浸 渍 １ ， 滤 ， ）Ｓ ｏ 溶 ２ｈ 抽 红 外灯 下 烘干 ， 马弗 炉 中 ４ ０℃ 焙烧 ３ｈ 制 得 催 化 在 ５ ，
剂 Ｓ 一厂 ２ ｎｏ２ 。
１ ３ 酯化 反应 ． 取 ０２ｍ ｌ ． ｏ 的乙 酸 、０ ｍｌ １ 带水 剂 苯 和一 定 量 的
选择 性 好 、 与产 品分 离 方 便 、 设 备 无 腐 蚀 作 用 、 对 不
产生 酸性 废 水 等优 点 ， 一 种 对 环 境 友 好 的 绿 色 催 是
表 １和 表 ２分 别 为焙 烧 温 度 和 （ － ）Ｓ０ 溶 ＮＩ４２ ２ ８ Ｉ 液 浸渍 浓 度 对 Ｓ 一， ｉ ２ ， ｏ２催 化 活 性 的 影 响 （ 验 ＇ ｒ 实
作者简介： 长增（９５ ）男， （ １ 一 ， 河南长葛人， ６ 许昌学院副教授， 硕士， 从事有机化学教学和催化合成研究工作， 电话：
固体超强酸系列催化剂制备
1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备：将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中，搅拌充分溶解后得透明锑醇液，再向溶液中加入10mL异丙醇，使醇化反应进行得更彻底，然后加入少量阴离子表面活性剂，并滴加氨水，使之发生水解反应，得到胶状沉淀，低温化12h左右，多次洗涤至无Cl-检出。
滤饼于110℃烘干后，研磨过100目筛。
搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh，用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液，抽滤，烘干，置于马弗炉中焙烧，得S2O82-/ Sb203催化剂。
将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h，抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧，得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂，置于干燥器中备用。
以代号表示不同制备条件下所得催化剂。
参考文献：稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究舒华1，连亨池2，闫鹏2，文胜2，郭海福2(1．学院生化系，554300；2．学院化学化工学院，526061)稀土，2008.12（29卷第6期）2. 稀土固体超强酸SO42-／TiO2-La2O3制备：将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中，配成La3+溶液，再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合，用NH4·H 0[ w(NH3)=12％]水解至溶液呈碱性，控制pH值在8～9，沉淀完全，静置24 h后进行抽滤，并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验)，于105℃烘干后研细．再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h，然后抽滤，放入干燥箱中在110℃烘干，于一定的温度下焙烧活化3 h，冷却后置于干燥器中备用。
对氨基苯甲酸乙酯的制备实验报告
本文主要针对氨基苯甲酸乙酯的制备实验报告进行详细的介绍，首先介绍氨基苯甲酸乙酯
的性质和用途，然后讨论氨基苯甲酸乙酯的制备实验，最后总结氨基苯甲酸乙酯的制备实验报告。
首先，让我们了解一下氨基苯甲酸乙酯的性质和用途。
氨基苯甲酸乙酯是一种有机化合物，化学式为C6H7NO2。
它是一种白色结晶体，无臭，有微苦味，溶于水，微溶于乙醇和丙酮，不溶于苯和无水乙醚。
氨基苯甲酸乙酯主要用于制备药物、染料、农药、表面活性剂、精细化工产品等。
其次，让我们来讨论氨基苯甲酸乙酯的制备实验。
实验的基本步骤如下：首先，将氨基苯
甲酸和乙醇混合，搅拌均匀；其次，加入盐酸，搅拌均匀；然后，加入碱溶液，搅拌均匀；最后，将混合溶液置于室温，搅拌均匀，直到氨基苯甲酸乙酯晶体沉淀完全。
最后，总结氨基苯甲酸乙酯的制备实验报告。
氨基苯甲酸乙酯的制备实验是一个繁琐而复杂的过程，需要严格遵守实验步骤，以确保其质量。
只有当我们严格按照实验步骤进行实验，才能有效地制备出高质量的氨基苯甲酸乙酯。
正如英国哲学家爱德华·斯宾塞所说：“只要你按步就班，一切都会变得更好。
”同样，只有按步就班，才能确保氨基苯甲酸乙酯
的质量。
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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
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
中图分类号o623 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)23-0136-02
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。
反应结束后,过滤分离出催化剂。
反应液倒入装有冷水的烧杯中,边搅拌边滴加饱和碳酸钠溶液至ph 值为8,抽滤,得白色对氨基苯甲酸乙酯。
称重,用对氨基苯甲酸计算的理论产量的百分数表示产率。
1.3 产品检测
产品为白色结晶状固体,易溶于乙醇、乙醚、氯仿,难溶于水,熔点为91℃(文献值91~92℃),ir(kbr压
片)cm-1:3440,3352,1642(n-h);1690,1288,1180(c=o)。
2 结果与讨论
2.1 反应条件对产率的影响
取2g对氨基苯甲酸,vml乙醇和xg催化剂,考察了乙醇体积、催
化剂用量、酯化反应时间等反应条件对产率的影响,结果见表1。
从表1可知,增加过量反应物乙醇用量时产率增加。
在该反应中乙醇不仅作为反应物,还起带水剂的作用,故宜适当增加其用量。
但当增加到25ml时,继续增加乙醇用量产率反而略有下降,这可能与苯佐卡因在过量乙醇中的溶解性而导致损失有关。
在固体超强酸so42-/zro2催化作用下,酯化反应速度很快。
随反应时间的延长产率迅速提高,但当40min后继续延长反应时间,产率基本稳定。
随催化剂用量的增加,产品的产率依次增加,但当催化剂用量达到对氨基苯甲酸的7%时,继续增加其用量产率基本不变。
综上所述,纳米固体超强酸so42-/tio2催化合成对氨基苯甲酸乙酯,最佳原料配比为2g对氨基苯甲酸,25ml乙醇(按比例增减),反应时间40min,催化剂质量为对氨基苯甲酸的6%。
在此最佳反应条件下,对氨基苯甲酸乙酯的产率达92.8%。
2.2 催化剂重复使用
每次实验结束后,将过滤出的残留催化剂经过简单处理后,在最佳条件连续试验5次,对氨基苯甲酸乙酯的产率分别为92.5%、92.6%、91.9%、92.5%、92.4%,说明此固体超强酸催化剂的重复使用效果很好。
3 结论
以固体超强酸so42-/tio2催化对氨基苯甲酸和乙醇的酯化反应合成对氨基苯甲酸乙酯,比现行工业上用浓硫酸催化这一反应具有
平稳快速,产率高,催化剂可以重复使用,后处理相对简单,污染少等优点。
当对氨基苯甲酸用量为2g,乙醇25ml,催化剂质量为对氨基苯甲酸质量的7%,酯化反应反应时间为40min,苯佐卡因产率达91.2%。
本技术具有工业化前景。
参考文献
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报,2001,20(9):594.
[2]曹洪恩,宋宝安,王玉.固体超强酸so42--/tio2催化合成l-乳酸四氢糠酯[j].贵州大学学报,2005,22(3):296-300.
[3]马俊林,刘栓柱.苯佐卡因的合成研究[j].十堰职业技术学院学报,2001,14(2):74-77.
[4]张斌,许莉勇.苯佐卡因合成方法的改进[j].浙江工业大学学报,2004,32(2):143-145.。