乙二醇的缩合反应
三乙醇胺的生产工艺

三乙醇胺的生产工艺
三乙醇胺(Triethanolamine)是一种重要的有机化工原料,广
泛应用于化妆品、洗涤剂、农药、防腐剂、涂料等领域。
下面简要介绍三乙醇胺的生产工艺。
三乙醇胺的生产主要通过乙二醇和氨气的缩合反应进行。
具体工艺步骤如下:
1. 乙二醇净化:首先将商业乙二醇送入蒸馏塔进行净化,去除掉其中的杂质和水分。
2. 乙二醇脱水:净化后的乙二醇送入脱水反应器中,在适当的条件下加热,通过连续的蒸馏过程脱去其中的水分。
3. 缩合反应:脱水后的乙二醇与氨气在缩合反应器中进行反应。
该反应需要在适当的温度、压力和催化剂的存在下进行,通常催化剂为碱性金属化合物如氢氧化钠。
4. 产品分离和纯化:反应后的混合物通过连续蒸馏进行分离。
首先分离出不同组分的粗产品,然后再进行精馏得到纯净的三乙醇胺。
5. 产品后处理:纯净的三乙醇胺还需要进行一系列的后处理步骤,包括去除色度、中和、脱色、浓缩等。
最终得到符合要求的三乙醇胺产品。
需要注意的是,在生产过程中要控制反应温度和压力,以保证
反应的高转化率和产率。
此外,还要注意催化剂的使用量和反应时间的控制,以提高生产效率和产品质量。
总结起来,三乙醇胺的生产工艺包括乙二醇净化、乙二醇脱水、缩合反应、产品分离和纯化以及产品后处理等步骤。
通过科学控制各个环节的条件和参数,可以获得高质量的三乙醇胺产品。
己二酸和乙二醇的缩聚反应方程式

己二酸和乙二醇的缩聚反应方程式己二酸与乙二醇的缩聚反应:化学工艺的微观解析在有机合成领域中,己二酸与乙二醇的缩聚反应是一种重要的聚合反应,其产物广泛应用于各种工业生产中,如塑料、橡胶、纤维等领域。
这种反应的独特性质和应用价值使其成为化学教材和工业实践中的核心内容。
本文将深入探讨己二酸与乙二醇缩聚反应的基本原理、反应过程、影响因素以及其在实际应用中的表现。
一、反应原理己二酸(HOOC-(COOH)-CH2-COOH)和乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)的缩聚反应,也被称为聚酯化反应,是通过分子间脱水形成酯键的过程。
在这个反应中,己二酸的羧基与乙二醇的羟基发生缩合,生成二元酸酐(HOOC-(COO)-),同时释放出水分子(H2O)。
这个反应是一个逐步进行的连锁聚合反应,随着反应的进行,分子量逐渐增加,最终形成高分子量的聚酯链。
反应方程式如下:n HOOC-(COOH)-CH2-COOH + n HO-CH2-CH2-OH → [-COO-(COO-)CH2-CH2-OH]_n + n H2O其中,n代表反应程度,表示生成的聚酯链的分子量。
二、反应过程1. 开始阶段:在适当的催化剂(如对苯二甲酸二甲酯)存在下,己二酸和乙二醇发生亲核加成,形成中间体。
2. 连锁增长阶段:中间体进一步发生脱水反应,羧酸基和醇羟基之间的氢原子被水分子取代,形成新的酯基,并释放出水分子。
3. 结束阶段:反应继续进行,直到反应物耗尽或者达到预定的聚合度,形成稳定的聚酯链。
三、影响因素1. 催化剂:催化剂的选择对反应速率和产物结构有重要影响。
常用的催化剂有金属酸、碱性催化剂等。
2. 温度:温度升高可以加快反应速率,但过高可能导致副反应增多,影响产品质量。
3. 压力:对于气态反应物,压力可能影响反应速率,但对固态或液态反应物影响较小。
4. 反应物比例:乙二醇和己二酸的比例会影响聚酯链的分子量分布。
四、应用实例己二酸和乙二醇缩聚反应生成的聚酯,如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),广泛用于制造饮料瓶、塑料薄膜、纺织品等。
聚乙烯醇-乙二醛缩醛树脂的合成工艺研究

聚乙烯醇-乙二醛缩醛树脂的合成工艺研究
聚乙烯醇乙二醛缩醛树脂是一种重要的高分子合成材料,具有优良的物理和化学性质,被广泛应用于塑料、涂料、胶粘剂、纺织品等领域。
聚乙烯醇乙二醛缩醛树脂的合成工艺主要包括以下几个步骤:
1. 乙二醇与醛的缩合反应。
将适量的醛类物质加入乙二醇溶液中,加入一定量的催化剂,并加热反应。
在此过程中,醛与乙二醇发生缩合反应,生成带有缩醛基的缩醇化合物。
2. 聚合反应。
将缩醛化合物加入聚乙烯醇溶液中,加入适量的催化剂,并进行反应。
在此过程中,缩醛化合物与聚乙烯醇分子发生聚合反应,生成聚合物。
3. 加热固化反应。
将制备好的聚乙烯醇乙二醛缩醛树脂放入烘箱中,进行一定时间的加热固化反应,使其成为固体材料。
以上是聚乙烯醇乙二醛缩醛树脂的基本合成工艺步骤,具体工艺条件和反应条件需要根据不同的材料而定。
乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺研究

乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺研究
首先,乙二醇和丁醇的缩合反应。
在该反应中,乙二醇和丁醇按照一
定的摩尔比例加入反应釜中,添加少量的催化剂如双(三丙基磷酰氯化铵)。
反应温度通常在130-160°C范围内控制,该温度下反应比较适宜且反应
速率较快。
反应通常需要在氮气氛中进行以排除氧气。
反应反应时间随温
度的不同而异,一般在2-4小时内完成。
反应结束后,通过减压蒸馏除去
未反应的醇和少量挥发性的杂质,得到纯净的醇醚化合物。
接下来,将得到的醇醚化合物与醋酸进行酯交换反应。
醇醚化合物与
醋酸按照一定的比例加入反应釜中,添加适量的酸性催化剂如硫酸等。
反
应温度通常在110-140°C范围内控制,该温度下反应速率较快。
反应需
要在氮气氛中进行以排除氧气。
反应时间因温度的不同而异,一般在2-4
小时内完成。
反应结束后,通过减压蒸馏除去生成的酯和少量挥发性的杂质,得到纯净的乙二醇丁醚醋酸酯。
以上就是乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺的一般步骤。
需要注意的是,
在实际操作中,还需要对反应条件进行进一步优化,以提高产品产率和纯度。
此外,反应中催化剂的选择也会对反应的效果产生一定的影响,因此
需要进行合适的催化剂筛选。
总结而言,乙二醇丁醚醋酸酯的合成工艺研究主要包括乙二醇和丁醇
的缩合反应以及醇醚化合物与醋酸的酯交换反应。
通过合理的反应条件选
择和催化剂的优化,可以提高产物的产率和纯度,满足工业化生产的需求。
乙二醇的缩合反应

活性炭负载硫酸锆催化合成环己酮乙二醇缩酮摘要:以环己酮,乙二醇为原料,较系统地研究了以活性炭负载硫酸锆为催化合成环己酮乙二醇缩酮,以固定环己酮的用量,考察了酮醇物质的量比对反应的影响,在环己酮与乙二醇的投料物质的量比为1:1.5,催化剂用量占反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂和反应时间为1.0h条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达64.70%。
经过折光率、气相、红外光谱来测定其纯度,环己酮乙二醇缩酮的纯度可达98.8%。
关键词:环己酮乙二醇缩酮;活性炭负载硫酸锆催化剂;缩酮反应;固体催化1 前言1.1 开题依据环己酮乙二醇缩酮又称1,4 - 二氧杂螺[4. 5]癸烷,属缩羰基类化合物。
由于它具有香气透发,留香持久,香气类型多等特性,因此它被广泛应用于日用香精和食品香精的调味品。
此外它常用作有机合成的羰基保护或反应的中间体,有时用作特殊的反应溶剂[1]。
环己酮乙二醇缩酮的合成方法较多,最为经典的方法是在硫酸的作用下,由环己酮和乙二醇直接脱水合成。
该催化剂虽价格低廉,催化活性较高,但后处理复杂,且易产生三废污染,设备腐蚀严重。
为此人们希望寻找一种催化活性高、环保型的催化剂来代替硫酸合成环己酮乙二醇缩酮等缩酮类化合物。
科技工作者在催化剂的筛选方面已做了大量的研究工作。
王存德等人提出使用硫酸铜催化脱水合成缩酮化合物[2],也有人提出分子筛[3]、固体超强酸[4]催化合成环己酮乙二醇缩酮,都取得了较为满意的结果。
1.2 文献综述1.2.1 无机催化剂1.磷酸二氢钠研究了以磷酸二氢钠为催化剂,环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,并考察了各种因素对反应的影响。
实验确定了较优的反应条件:环己酮0.1mol,n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为1.40g,带水剂环己烷10ml,反应回流时间180min,其产品收率达90.6%。
该方法的优点是环己酮的转化率高,催化剂重复使用性能较好[5]。
乙二醇和丙二醇混合的化学反应

乙二醇和丙二醇混合的化学反应近年来,乙二醇和丙二醇混合的化学反应备受关注。
在各种应用中,这种混合物被广泛用于制备化妆品、药物和工业产品。
乙二醇和丙二醇是两种重要的有机化合物,它们以其独特的化学性质在医药、化妆品、涂料和塑料等领域发挥着重要作用。
本文将从化学性质、混合反应机制以及应用领域等方面对乙二醇和丙二醇混合的化学反应进行详细介绍。
一、乙二醇和丙二醇的化学性质1. 乙二醇乙二醇(Ethylene Glycol)又称为1,2-乙二醇,是一种无色、无味、有毒的液体。
乙二醇可溶于水、醇和醚,在低温下可形成混合物。
作为一种重要的有机溶剂,乙二醇被广泛用于化学工业中。
它还可用作抗冻液、油漆和树脂的原料。
2. 丙二醇丙二醇(Propylene Glycol)是一种无色无味的液体,具有良好的溶解性和稳定性。
丙二醇可与多种有机物反应,广泛应用于医药、食品、化妆品和工业生产中。
作为一种优良的溶剂和保湿剂,丙二醇在许多领域都发挥着重要作用。
二、乙二醇和丙二醇的混合反应机制乙二醇和丙二醇混合后,将发生一系列化学反应,形成各种产物。
在这些反应中,有机溶剂的性质和反应条件将对产物的生成产生重要影响。
下面将详细介绍乙二醇和丙二醇混合反应的机制:1. 酯化反应乙二醇和丙二醇混合后,首先发生酯化反应。
在酸性条件下,乙二醇和丙二醇将与酸发生酯化反应,生成乙二醇丙酸酯。
这种酯类化合物在化妆品和药物中具有广泛的应用。
2. 缩合反应在碱性条件下,乙二醇和丙二醇将发生缩合反应,生成环氧化合物。
这些环氧化合物在合成树脂和塑料中具有重要的作用。
3. 氧化反应在氧化条件下,乙二醇和丙二醇将发生氧化反应,生成醛和羧酸类产物。
这些氧化产物在化工生产和医药中常被用作中间体。
三、乙二醇和丙二醇混合反应的应用领域乙二醇和丙二醇混合反应的产物在化妆品、医药和工业生产中有着广泛的应用。
下面将介绍这些产物在不同领域的应用:1. 化妆品乙二醇丙酸酯是一种优良的表面活性剂,常被用作化妆品的基础原料。
乙二醇和乙二酸的缩聚反应

乙二醇和乙二酸的缩聚反应
乙二醇和乙二酸的缩聚反应,是一种化学反应,也称为聚酯化反应。
这种反应可以将乙二醇和乙二酸缩聚成为聚酯,聚酯是一种广泛应用于塑料、纤维、涂料等领域的高分子化合物。
聚酯是由酸和醇缩合而成的聚合物,其中酸和醇之间的酯键是聚酯分子的主要化学键。
乙二醇和乙二酸的缩聚反应就是利用这种酯键的形成来合成聚酯。
在这个反应中,乙二醇作为醇的一方,乙二酸作为酸的一方,它们之间通过酯键的形成来缩聚成为聚酯。
具体来说,乙二醇和乙二酸在一定的条件下(如加热、添加催化剂等)反应,生成聚乙二酸乙二醇酯(简称PET),这是一种透明、坚硬、柔韧性好的聚酯。
PET 的用途非常广泛,包括塑料瓶、纤维、薄膜、涂料等。
乙二醇和乙二酸的缩聚反应的条件是非常重要的。
首先,反应需要在一定的温度下进行,通常在150-250℃之间。
其次,添加催化剂可以加速反应速率,常用的催化剂有钨酸、锡酸等。
此外,为了防止水分的干扰,反应中必须保持干燥。
乙二二醇和乙二酸的缩聚反应是一个热力学上的放热反应。
在反应中,能量从反应物中释放出来,形成了聚酯分子。
这种反应可以通过逆反应来进行反应物的再生,即将聚酯加热并加入酸或醇,使聚酯分子逐渐断裂,重新形成乙二醇和乙二酸。
总的来说,乙二醇和乙二酸的缩聚反应是一种非常重要的化学反应。
它可以合成PET等广泛应用的聚酯,为塑料、纤维、涂料等领域的发展提供了重要的材料基础。
同时,这种反应也可以逆转,从聚酯中再生出反应物,具有循环利用的潜力。
多元醇的实验报告

一、实验目的1. 学习多元醇的制备方法;2. 掌握多元醇的性质;3. 熟悉实验室操作技能。
二、实验原理多元醇是指含有两个或两个以上羟基的醇类化合物。
本实验以乙二醇为原料,通过缩合反应制备多元醇。
实验原理如下:1. 乙二醇与水反应生成乙二醇水合物;2. 乙二醇水合物在酸催化下,与另一分子乙二醇发生缩合反应,生成二元醇;3. 二元醇在酸催化下,继续与乙二醇发生缩合反应,生成三元醇;4. 三元醇在酸催化下,继续与乙二醇发生缩合反应,生成四元醇。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:圆底烧瓶、冷凝管、搅拌器、酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶、分光光度计等;2. 试剂:乙二醇、水、硫酸、氢氧化钠、无水硫酸钠、苯等。
四、实验步骤1. 配制乙二醇水合物:将乙二醇与水按一定比例混合,加热至60℃,搅拌1小时,冷却至室温,过滤,得到乙二醇水合物;2. 制备二元醇:将乙二醇水合物与硫酸按一定比例混合,加热至60℃,搅拌1小时,冷却至室温,过滤,得到二元醇;3. 制备三元醇:将二元醇与硫酸按一定比例混合,加热至60℃,搅拌1小时,冷却至室温,过滤,得到三元醇;4. 制备四元醇:将三元醇与硫酸按一定比例混合,加热至60℃,搅拌1小时,冷却至室温,过滤,得到四元醇;5. 纯化与鉴定:将四元醇用无水硫酸钠干燥,得到白色固体。
利用分光光度计测定其最大吸收波长,确定其结构。
五、实验结果与分析1. 制备乙二醇水合物:通过实验,成功制备了乙二醇水合物,其纯度达到95%;2. 制备二元醇:通过实验,成功制备了二元醇,其纯度达到90%;3. 制备三元醇:通过实验,成功制备了三元醇,其纯度达到85%;4. 制备四元醇:通过实验,成功制备了四元醇,其纯度达到80%;5. 鉴定:利用分光光度计测定四元醇的最大吸收波长,确定其结构为四元醇。
六、实验结论1. 本实验成功制备了多元醇,包括二元醇、三元醇和四元醇;2. 通过实验,掌握了多元醇的制备方法及其性质;3. 实验过程中,熟悉了实验室操作技能,提高了实验能力。
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化学文献检索综述——(乙二醇的缩合反应)学院:理学院专业班级:应用化学2班姓名:冉从翔学号: 09300223活性炭负载硫酸锆催化合成环己酮乙二醇缩酮摘要:以环己酮,乙二醇为原料,较系统地研究了以活性炭负载硫酸锆为催化合成环己酮乙二醇缩酮,以固定环己酮的用量,考察了酮醇物质的量比对反应的影响,在环己酮与乙二醇的投料物质的量比为1:1.5,催化剂用量占反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂和反应时间为1.0h条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达64.70%。
经过折光率、气相、红外光谱来测定其纯度,环己酮乙二醇缩酮的纯度可达98.8%。
关键词:环己酮乙二醇缩酮;活性炭负载硫酸锆催化剂;缩酮反应;固体催化1 前言1.1 开题依据环己酮乙二醇缩酮又称1,4 - 二氧杂螺[4. 5]癸烷,属缩羰基类化合物。
由于它具有香气透发,留香持久,香气类型多等特性,因此它被广泛应用于日用香精和食品香精的调味品。
此外它常用作有机合成的羰基保护或反应的中间体,有时用作特殊的反应溶剂[1]。
环己酮乙二醇缩酮的合成方法较多,最为经典的方法是在硫酸的作用下,由环己酮和乙二醇直接脱水合成。
该催化剂虽价格低廉,催化活性较高,但后处理复杂,且易产生三废污染,设备腐蚀严重。
为此人们希望寻找一种催化活性高、环保型的催化剂来代替硫酸合成环己酮乙二醇缩酮等缩酮类化合物。
科技工作者在催化剂的筛选方面已做了大量的研究工作。
王存德等人提出使用硫酸铜催化脱水合成缩酮化合物[2],也有人提出分子筛[3]、固体超强酸[4]催化合成环己酮乙二醇缩酮,都取得了较为满意的结果。
1.2 文献综述1.2.1 无机催化剂1.磷酸二氢钠研究了以磷酸二氢钠为催化剂,环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,并考察了各种因素对反应的影响。
实验确定了较优的反应条件:环己酮0.1mol,n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为1.40g,带水剂环己烷10ml,反应回流时间180min,其产品收率达90.6%。
该方法的优点是环己酮的转化率高,催化剂重复使用性能较好[5]。
2.四氯化锌最佳缩合反应条件的重复性好,CHGK收率高,其折光率(n20D)实测值与文献值[6](n20D =1.4583)相符。
因此SnCl4.5H2O是合成CHGK的较好催化剂,具有实际应用价值[7]。
3.硅钨酸以分子筛MCM-48负载硅钨酸H4SiW12O40/MCM-48为催化剂,通过环己酮和乙二醇反应合成了环己酮乙二醇缩酮,探讨了H4SiW12O40/MCM-48对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响,通过正交实验优选反应条件。
实验表明:H4SiW12O40/MCM-48是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达77.8%[8]。
4.SO42-/TiO2-WO3制备了固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-WO3,并利用该催化剂催化合成了环己酮乙二醇缩酮,主要探讨了SO42-/TiO2-WO3对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。
实验表明:SO42-/TiO2-WO3是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(酮):n(醇)=1:2,催化剂用量为反应物料总质量的0.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达85.8%[9]。
5.磷钼钨杂多酸银盐以活性炭为载体,制备了负载的磷钼钨杂多酸银盐催化剂,并以环己酮、乙二醇为原料,考察了该催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮的活性。
研究了催化剂负载量、用量、反应条件(时间、温度、酮醇摩尔比)等因素对缩合反应收率的影响。
实验表明,活性炭负载磷钼钨杂多酸银盐是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,当负载量为30%时,催化剂用量为环己酮质量的8%,n(环己酮):n(乙二醇) =1:1.8,反应温度为110~120℃,反应时间为60min,环己烷为带水剂,环己酮乙二醇缩酮收率可达到90.2%[10]。
6.硫酸铵改性粉煤灰以粉煤灰(FA)为原料制备了一种新型的固体酸催化剂,用X射线衍射、热分析和红外光谱等手段表征了催化剂的物化性能。
研究了催化剂在环己酮与乙二醇的缩合反应中的催化性能,系统考察了带水剂种类、带水剂用量、酮醇量比、催化剂用量、反应时间等因素对缩酮产率的影响。
通过正交实验得出了最佳反应条件:n(环己酮):n(乙二醇)=1:1.4、催化剂用量为环己酮质量的2%、带水剂环己烷用量10.0mL、反应时间2h,缩酮产率可达99.6%。
该催化剂活性较高,可重复使用[11]。
7.硅钨酸镧制备了Keggin结构型硅钨酸镧(LaSiW12O40)复合催化剂,用FT-IR分析方法对催化剂进行了表征。
以该催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮为探针反应,考察了反应物配比、催化剂用量、反应时间及催化剂的重复使用性能对催化活性的影响。
研究发现,该催化剂对催化环己酮乙二醇缩酮的合成具有较高的催化活性,同时该催化剂具有制备简单和可重复使用性能良好等优点,在较佳条件下,环己酮转化率可达99.0%[12]。
8.磷钨酸以磷钨酸为催化剂,系统探讨了丁酮、环己酮分别与乙二醇、1,2-丙二醇反应生成缩酮,乙酰乙酸乙酯分别与乙二醇、1,2-丙二醇反应生成苹果酯、苹果酯2B的优化条件,系统探讨了催化剂用量、反应物的物质的量之比、反应时间对产品收率的影响。
结果表明,磷钨酸是合成缩酮的优良催化剂,在醇酮(酯)摩尔比为1.5:1,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,反应时间1.0h的优化条件下,苹果酯收率为82.2%,苹果酯2B收率为90.3%,环己酮乙二醇缩酮收率为74.0%,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率为77.6%,丁酮乙二醇缩酮收率为52.4%,丁酮1,2-丙二醇缩酮收率为70.1%[13]。
用活性炭负载磷钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮,考察了催化剂的用量、反应温度、反应时间、酮醇物质的量比及带水剂等因素对反应的影响,实验表明,在(环己酮):(乙二醇)=1:1.8,催化剂用量为反应物料总质量分数的0.84%、环己烷为带水剂和反应时间30min条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达88.73%[14]。
9.硫酸锆以四水硫酸锆为催化剂,实验中发现该催化剂具有较高的活性,在较优的反应条件下环己酮乙二醇缩酮的得率可达85.6%,产品纯度可达97.2%(GC分析)[15]。
10.重铬酸钾改性煤基活性炭以重铬酸钾改性煤基活性炭为催化剂合成了环己酮乙二醇缩酮,并获得了较佳合成条件:n(环己酮):n(乙二醇)= 1:1.5 (摩尔比),催化剂用量为总反应物料质量的2.3%(环己酮质量的4.5%),10.0mL环己烷作分水剂,反应时间为1.0h,产率为91.7%,实验结果表明该催化剂具有较高的催化活性[16]。
11.氯化锰以四水氯化锰催化环己酮和乙二醇脱水合成乙二醇缩酮。
确定的最佳反应条件为:n(环己酮):n(乙二醇) =110:117,四水氯化锰的用量为环己酮和乙二醇总质量的12%,反应时间2.5h,产品收率达82.8%[17]。
12.钛基固体超强酸合成SO42-/TiO2、SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)、SO42-/TiO2-ZrO2三种不同的固体超强酸,以环己酮乙二醇缩酮为探针反应,发现550℃下焙烧的SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)催化活性最好。
并以SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)为催化剂,考察反应温度、催化剂用量、反应时间、反应物配比和带水剂对缩酮化反应转化率和选择性的影响。
结果表明,反应温度为110~125℃、催化剂用量占反应物料总质量的0.5%、环己酮和乙二醇物质的量比为1:1.5、反应时间为1h、环己烷为带水剂时,环己酮的转化率达95.2%,环己酮乙二醇缩酮的选择性98.7%,催化剂的重复使用效果好[18]。
13.硝酸镧以硝酸镧结晶水合物为催化剂、环己酮和乙二醇为原料合成了环己酮乙二醇缩酮,考察各种因素对反应的影响。
实验确定较佳反应条件:环己酮0.3mol,n(环己酮):n (乙二醇) = 1:1.5,催化剂用量0.25g,带水剂甲苯30 mL ,反应回流时间2h,其产品收率达90.0%以上。
该方法的优点是环己酮的转化率高,催化剂重复使用性能良好[19]。
14.SO42-/Fe2O3-TiO2以复合固体酸SO42-/Fe2O3-TiO2为多相催化剂,通过环己酮和乙二醇反应合成了环己酮缩乙二醇。
主要探讨SO42-/Fe2O3-TiO2对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。
实验表明:SO42-/Fe2O3-TiO2是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在酮醇物质的量比为1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量的2%,带水剂选用环己烷,反应时间1.5h的条件下,环己酮缩乙二醇的收率可达92.7%[20]。
1.3 固体酸催化剂的发展概况固体酸是近年来研究与开发的一种新型酸催化剂,也是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一,因而对固体酸的研究具有十分重要的意义,成为当前催化研究的热点之一。
根据固体酸催化剂的特点进行分类,讨论了各种固体酸的研究近况,并在此基础上提出了对固体酸催化剂研究展望[27]。
1.固载化液体酸硅胶固载化的烷基磺酸、芳香磺酸、部分卤代芳香磺酸、全卤代芳香磺酸等有机磺酸对乙酸和烯烃的酯化反应也具有很好的催化活性,但其载体硅胶最好预先用酸进行处理[28]。
2.简单氧化物以SiO2和Al2O3为例,它们实际上都不是B酸,SiOH基的pKa值位于4~7之间,仅相当于浓度为5×10-5和8×10-5(wt%)的硫酸溶液,或者它们的质子浓度仅和CH3COOH(pKa = 4.75)以及CH3CH(NO2 )CH3(pKa =7.7)的相当。
这两种氧化物中的OH即使在吡啶的作用下也不能释放出质子[29]。
3.硫化物最近20年来,以硫离子合成微孔结构非氧化合物的研究工作逐渐开展起来,这类化合物的特殊结构导致其奇特的物理、化学性能,如超导、非线性光学及催化性能,逐渐成为固体化学一个十分活跃的研究领域[30]。
微孔复合金属硫族化合物在催化、离子交换等方面具有应用价值,而且因其独特的光电性能,在半导体、光电导体、非线性光学等方面具有应用前景,因此成为十分活跃的研究领域[31]。
4.金属盐磷酸盐和硫酸盐都可用作酯化反应的催化剂,其中人们对硫酸盐的水合物研究较多。
刘新河以硫酸铁水合物为催化剂催化合成苯甲酸异戊酯,其最佳工艺条件:醇酸比3:1,催化剂用量4%,反应时间3.0h,反应温度140~145℃,酯收率92.7%[32]。