新型合成酯催化剂
环保增塑剂: 合成植物酯

环保增塑剂:合成植物酯一、合成植物酯是一种新型环保增塑剂,是从多种植物里萃取,在一系列催化剂的作用下酯化生成的一种新型环保无毒增塑剂,此产品克服了市面上环氧类增塑剂添加量少,容易冒油的主要问题,本产品与DOP 1∶1 比例混合使用优于单独使用DOP。
同时大幅度的降低企业的生产成本,提高企业产品的市场竞争力。
合成植物酯通过了Rohs,Pahs认证,可与ATBC(乙酰柠檬酸三丁酯)混合使用,降低企业出口欧盟产品的成本。
二、二辛脂与合成植物酯性能指标对比项目合成植物酯DOP 色泽〈Pt-Co法〉50~90 30~40比重 D 1.11~1.14 0.985闪点〈开皿式〉190~200 200 酯含量% 99 99.5 热稳定性70分钟53分钟增塑性能煤油抽出损失(%24h230)3 4.4 伸长率% 276 260 挥发损失(%24h)2.33.8环保指标通过(Rohs、Pahs)认证三、合成植物酯使用特点:1、合成植物酯与DOP、DBP匹配使用效果最佳。
2、匹配使用后产品韧性、伸缩性、由于单独使用二辛脂、二丁酯。
3、与PVC分子相溶性好,有效抑制冒油。
4、增加产品的抗寒性,冬天正常使用。
5、不许改变配方和工艺,提高增速效果。
6、在保证产品质量的同时,降低大量的生产成本。
四、合成植物酯用途可广泛用于PVC输送带、涂料、电缆料、PVC透明料、PVC异型材、人造革、聚氨酯、门窗与车窗密封条、各种薄膜、软硬管材、塑料凉鞋、泡沫凉鞋、软板、胶水、粘合剂、装饰材料、发泡硬板等一切使用增塑剂的产品中,可以降低企业30%以上的生产成本。
五、分类比较以下将合成植物酯与DOP/DBP/ATBC三种市面上较为常见的增塑剂做对比。
DOP是邻苯二甲酸二辛酯----现在市场上最常见的通用型增塑剂;但随着欧盟reach法规对邻苯二甲酸盐类的限制将逐渐退出主流增塑剂市场。
DBP是邻苯二甲酸二丁酯----DBP 的挥发性很大,增塑效果也不如合成植物酯和DOP,而且DBP的异氧化物指标很高,在医用方面是绝对不能用。
钛酸酯催化剂

钛酸酯催化剂1. 介绍钛酸酯催化剂是一类广泛应用于化工领域的催化剂,具有良好的催化活性和选择性。
本文将对钛酸酯催化剂的原理、应用以及未来发展进行全面探讨。
2. 催化剂的基本概念2.1 催化反应催化反应是指在化学反应中,某种物质(催化剂)能够通过降低反应活化能,提高反应速率,同时不参与反应本身的过程。
2.2 催化剂的种类催化剂可以分为不同的种类,如酸性催化剂、碱性催化剂和酶催化剂等。
在有机合成中,钛酸酯催化剂是一类重要的酸性催化剂。
3. 钛酸酯催化剂的原理3.1 钛酸酯结构钛酸酯是指具有钛酸酯基团的化合物,其结构通常包含中心钛原子和羰基氧原子。
这种结构赋予钛酸酯催化剂良好的酸性性质。
3.2 催化机理钛酸酯催化剂的酸性主要来自于中心钛原子与羰基氧的作用,形成了酸性位点。
这些酸性位点能够和反应物发生相互作用,从而促进化学反应的进行。
4. 钛酸酯催化剂的应用4.1 聚酯合成钛酸酯催化剂在聚酯合成中具有重要的应用。
它可以作为催化剂促进酯的形成反应,从而实现聚合反应的进行。
4.2 脱醇反应钛酸酯催化剂还可以在脱醇反应中发挥重要作用。
它可以催化醇的脱水反应,从而得到烯烃等有用产物。
4.3 化学合成除了以上应用外,钛酸酯催化剂也在有机合成中具有重要的地位。
它可以催化酰基化反应、醚化反应等多种有机转化反应。
5. 钛酸酯催化剂的发展趋势5.1 绿色化未来的钛酸酯催化剂研究将更加注重环境友好性。
研究人员将致力于开发绿色催化剂,减少或避免对环境的污染。
5.2 提高催化活性钛酸酯催化剂的催化活性仍有待提高。
未来的研究将致力于寻找更有效的催化剂设计和合成方法,以提高催化剂的效率。
5.3 改进催化剂的选择性当前钛酸酯催化剂的选择性有一定局限性,难以实现更加精确的控制。
未来的研究将着眼于改进催化剂的选择性以满足更多的应用需求。
结论钛酸酯催化剂作为一种重要的酸性催化剂,在有机合成领域具有广泛的应用前景。
未来的研究将致力于提高钛酸酯催化剂的催化活性和选择性,推动其在更多领域的应用。
酯化反应的催化剂

酯化反应的催化剂酯化反应是化学合成中的重要反应,涉及到羧酸与醇之间的相互作用,生成酯和水。
在这个过程中,催化剂起到了关键的作用。
本文将深入探讨酯化反应的催化剂及其在实践中的应用。
一、酯化反应的催化剂类型酯化反应的催化剂主要有酸性催化剂和碱性催化剂两种类型。
酸性催化剂如硫酸、磷酸和硅酸等,可以提供质子酸,促进酯化反应的进行。
而碱性催化剂如氢氧化钠、氢氧化钾和醇钠等,可以通过提供亲核试剂来进攻羧酸,从而加速酯化过程。
二、催化剂的作用机制在酯化反应中,催化剂通过改变反应物质的化学性质,降低反应活化能,从而加快反应速度。
具体来说,酸性催化剂通过提供质子酸,使醇分子形成碳正离子,从而加速酯化过程。
而碱性催化剂则通过与羧酸形成羧酸盐,使其更容易与醇发生亲核取代反应。
三、催化剂的选择与应用在实际的化学合成中,选择合适的催化剂对于提高酯化反应的效率和选择性至关重要。
需要根据具体的反应条件和目标产物的结构,综合考虑催化剂的活性、选择性、稳定性以及成本等因素。
例如,在某些酯化反应中,使用酸性催化剂如硫酸可以获得较高的反应速度和选择性,但使用成本较高且废液处理困难;而碱性催化剂如醇钠虽然成本较低,但在某些情况下可能导致副反应的发生。
四、新型催化剂的研究与开发随着绿色化学的发展,对环境友好型催化剂的研究与开发成为关注的焦点。
新型的绿色催化剂包括固体酸、生物酶和金属有机骨架等。
这些催化剂具有高活性、高选择性和环境友好的特点,为酯化反应提供了新的选择。
例如,生物酶作为天然催化剂,在酯化反应中具有极高的选择性,但在实际应用中受到来源和稳定性的限制。
金属有机骨架是一种新型多孔材料,具有可调的孔径和酸性,为酯化反应提供了新的平台。
五、结论酯化反应的催化剂在化学合成中具有重要的作用。
了解不同类型的催化剂及其作用机制,有助于在实际应用中选择合适的催化剂,提高酯化反应的效率和选择性。
随着新型绿色催化剂的研究与开发,未来的酯化反应将更加高效、环保和可持续。
碳化二亚胺 催化剂

碳化二亚胺催化剂碳化二亚胺催化剂(Carbodiimide Catalyst)引言:碳化二亚胺是一种重要的有机化合物,具有广泛的应用领域,特别是在催化剂领域。
本文将介绍碳化二亚胺催化剂的特点、合成方法及其在催化反应中的应用。
一、碳化二亚胺催化剂的特点碳化二亚胺是一种无色结晶固体,具有较高的热稳定性和化学稳定性。
碳化二亚胺催化剂具有以下特点:1. 高催化活性:碳化二亚胺催化剂能够促进多种有机反应,如酯化、酰胺化和缩合反应等。
2. 可调控性:通过调整反应条件和催化剂的用量,可以控制反应的速率和选择性。
3. 可重复使用性:碳化二亚胺催化剂具有较好的稳定性,可多次使用而不损失催化活性。
二、碳化二亚胺催化剂的合成方法碳化二亚胺催化剂的合成方法主要包括以下几种:1. 碳酸二亚胺法:通过碳酸二亚胺与硫酸铵反应生成碳化二亚胺催化剂。
2. 氨基化合物法:通过氨基化合物与有机酸反应,经过脱水缩合生成碳化二亚胺催化剂。
3. 硫化物法:通过硫化物与有机酸反应,生成碳化二亚胺催化剂。
三、碳化二亚胺催化剂的应用碳化二亚胺催化剂在有机合成中具有广泛的应用,以下是其中几个典型的应用案例:1. 酯化反应:碳化二亚胺催化剂可用于酸酐与醇的酯化反应,促进酯的合成。
2. 酰胺化反应:碳化二亚胺催化剂可催化酸酐与胺的反应,合成酰胺化合物。
3. 缩合反应:碳化二亚胺催化剂可催化胺与酸酐的缩合反应,合成酰胺。
四、碳化二亚胺催化剂的优势与挑战碳化二亚胺催化剂作为一种新型有机催化剂,具有以下优势:1. 高催化活性和选择性:碳化二亚胺催化剂能够在温和条件下促进多种有机反应,并具有较好的选择性。
2. 可调控性:通过调整反应条件和催化剂的用量,可以调控反应的速率和选择性。
3. 可重复使用性:碳化二亚胺催化剂具有较好的稳定性,可多次使用而不损失催化活性。
然而,碳化二亚胺催化剂仍然面临一些挑战:1. 催化剂的合成:碳化二亚胺催化剂的合成方法仍然较为繁琐和复杂,需要进一步改进和优化。
合成氯乙酸酯催化剂的研究进展

.
7% 。
1磺酸类催化剂
磺酸类催化剂来源广 泛,性能稳定、安全 ,使 用方便 ,易 于保存 。运输和使 用,用量少 ,酯化反应有较高的活性 、不易 引起 副反应、 产品收率较高、 产物处理方便 、 且可 以重复使用, 适合于工业化生产的需要 。 李继忠等【以氯 乙酸和 乙醇为原料 , J 采用颗粒状活性炭 固 载对 甲苯磺酸 作催 化剂合成氯 乙酸 乙酯 的方法 。实验结果表 明,在氯 乙酸与无水 乙醇摩尔比1:1 ,催化剂 用量为反应物 . 2 总量 的3 . 3%,带水剂苯l. mL 25 ,反应时间1 的最佳反应条 .h 5 件下 ,酯化产率可达9 .3 1 %。 4 俞善信等 利用对苯磺酸催化合成氯 乙酸异丙酯, 最佳工 艺条件为 :01 l 乙酸 ,2 异丙醇,2 L . mo氯 0mL 0m 带水剂环 己 烷和05 对 甲苯磺酸 ,反应 时间为2 ,酯化率可达到8 . .g h 47%。 施磊 等 用活性炭固载对 甲苯磺酸作催化剂 , 微波辐射法 合成氯 乙酸异 丙酯 。当微波辐射功率为 10 ,催化剂用量为 6 W 20 时 ,反应4 n .g 5mi,氯 乙酸异丙酯的收率为7 . 8 3%,纯度为 9. 98%。同时发现在微波幅射下 ,酯化反应速率、收率均明显 高于常规加热方式 。 杨忠娥等_在对 甲苯磺酸存在下 ,由氯乙酸和正丁醇合成 q 了氯 乙酸正 丁酯 。 当氯乙酸、正 丁醇和对 甲苯磺酸 的物质的量 比为1: . 0 5 25: . ,回流分水9 n 0 0mi,酯收率达9 - 3 3%。 李 晓鸥等L以十二烷基磺酸铁为催化剂时 ,合成 了氯乙酸 5 异丙酯 。 反应 的最佳反应条件为 : 氯乙酸的物质的量为01 l . mo, 醇酸摩尔 比为 1: ,十二烷基磺酸铁质量为2g约25 3 ( .mmo) 1 , 带水剂环 己烷 的体积为6 m L,反应时间为6 n 0mi,酯收率达
酯的合成知识点总结

酯的合成知识点总结一、酯的合成方法1. 酯化反应酯化反应是最常见的酯合成方法之一,它以羧酸和醇为反应物,在酸性或碱性条件下发生酯键的形成。
常用的催化剂有无水氯化铝、稀硫酸、甲酸铵等。
酯的生成机理如下所示:R-COOH + R’-OH → R-COO-R’ + H2O酯化反应通常在加热条件下进行,生成速度较快。
酯化反应是制备酯的重要方法,广泛用于工业生产中。
2. 酯交换反应酯交换反应是指两个酯分子在醇的存在下相互作用,重新组合形成新的酯。
酯交换反应也可以用于酯的合成。
例如,甲酸乙酯与乙醇在碱性条件下反应,生成乙酸乙酯:CH3COOCH3 + C2H5OH → CH3COOC2H5 + CH3OH酯交换反应同样也是一种重要的合成酯的方法,尤其适用于含有不同基团的酯。
3. 醚醇缩合反应醚醇缩合反应是指醇和醛酮在酸性条件下发生缩合反应生成酯。
该反应是一个重要的酯合成方法,常用于合成具有特殊结构的酯化合物。
二、酯的用途1. 工业用途酯在工业领域有着广泛的应用,主要用作溶剂、润滑剂、增塑剂等。
酯类化合物的低毒性、良好的揮發性和好的热稳定性使其在工业生产中有着重要的地位。
2. 食品添加剂酯也被广泛应用于食品工业中,用作香料、甜味剂等,常见的有乙酸乙酯、丁酸丁酯等。
3. 医药领域酯类化合物在医药领域有着重要的应用,它们可以用作制药合成中间体,或作为药物的载体等。
4. 日用化工酯类化合物在日用化工领域也有广泛应用,如用作植物精油的萃取剂、香水的原料等。
三、酯的合成优化1. 催化剂选择在酯的合成过程中,催化剂的选择对反应的速度和选择性具有重要的影响。
常用的酯化反应催化剂包括无水氯化铝、硫酸、磷酸等。
选择合适的催化剂可以提高反应速度,降低反应温度,减少副反应的生成。
2. 底物选择合成酯的底物选择也是影响反应效率的重要因素。
在酯化反应中,选择具有活性基团的酸和醇可以提高反应速度,降低反应温度。
在酯交换反应中,选择稳定性较高的酯底物可以提高反应的选择性。
酯交换反应催化剂
酯交换反应是一种重要的化学反应,用于合成酯化合物。
在酯交换反应中,催化剂可以显著加速反应速率和提高反应效率。
以下是几种常用的酯交换反应催化剂:
碱催化剂:碱催化剂是最常用的酯交换反应催化剂之一。
碱催化剂可以是无机碱(如氢氧化钠、氢氧化钾)或有机碱(如三乙胺、吡啶)。
碱催化剂在反应中与酯形成中间产物,然后再与另一个酯发生反应,生成目标产物和碱盐。
酸催化剂:酸催化剂也常用于酯交换反应,尤其是在反应条件较温和的情况下。
常见的酸催化剂包括无机酸(如硫酸、磷酸)和有机酸(如苯甲酸、对甲苯磺酸)。
酸催化剂能够促进酯之间的亲核取代反应,加速酯交换反应的进行。
酯交换酶催化剂:在生物催化领域,酯交换酶也可用作酯交换反应的催化剂。
酯交换酶是一种生物催化剂,可以在温和条件下催化酯交换反应。
这些酶包括脂肪酶、酯酶等,具有高效、选择性和环境友好的特点。
需要根据具体的反应条件和反应物的性质选择合适的酯交换反应催化剂。
催化剂的选择将影响反应速率、产物选择性和反应条件等方面。
在工业应用中,还需要考虑催化剂的成本、稳定性和可回收性等因素。
绿色原料碳酸二甲酯合成方法
绿色原料碳酸二甲酯合成方法引言碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate,简称DMC)是一种绿色无毒的新型有机溶剂和合成原料。
由于其具有高度的可溶性、低粘度、低毒性和广泛的化学适应性,碳酸二甲酯在化学工业中具有广阔的应用前景。
本文将介绍碳酸二甲酯的合成方法,以及当前研究和发展的方向。
碳酸二甲酯的合成方法碳酸二甲酯合成主要有以下几种方法:1. 甲醇和碳酸酐的反应该方法是碳酸二甲酯的传统合成方法,也是工业上最常用的方法之一。
这种方法是通过甲醇与碳酸酐反应生成碳酸二甲酯。
反应通常在高温和高压下进行,可以在碱性或酸性条件下催化。
碳酸二甲酯的优点是反应简单,产率较高。
但是这种方法由于使用的是相对不环保的碳酸酐,所以在环保市场的需求下逐渐被替代。
2. 甲醇直接氧化合成甲醇直接氧化合成碳酸二甲酯是一种新兴的合成方法。
该方法通过使用氧化剂将甲醇一步转化为碳酸二甲酯。
常用的氧化剂包括氧气、氧化碳、过氧化氢等。
这种方法具有反应温度低、无需使用碳酸酐等传统原料,更符合绿色环保的要求。
3. 其他合成方法除了上述两种方法外,还有一些其他的碳酸二甲酯合成方法。
例如,利用催化剂催化甲醇和二氧化碳的反应,或者利用催化剂催化甲醇和氢氧化钠的反应。
这些方法相对于传统方法来说,具有反应条件温和、产率高、催化剂可回收利用等优点,但是目前仍处于研究和探索阶段。
碳酸二甲酯的应用碳酸二甲酯具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 作为溶剂由于碳酸二甲酯具有低毒性、低挥发性、低粘度以及良好的溶解性,因此在化学工业中被广泛应用于溶剂领域。
它可以作为取代石油化学品的绿色溶剂,用于溶解和稀释多种有机物。
2. 作为合成原料碳酸二甲酯可以用作合成多种有机化合物的原料。
例如,它可以参与酯交换反应合成聚碳酸酯,在聚酯领域具有广泛的应用。
此外,碳酸二甲酯也可以用于合成染料、药物等有机化合物。
3. 作为动力源碳酸二甲酯在蓄电池领域具有重要的作用。
它可以作为蓄电池电解液中的溶剂,用于提供电子的传导路径,提高蓄电池的性能和循环寿命。
《B(C6F5)3催化的化学和位点选择性Fischer酯化反应》
《B(C6F5)3催化的化学和位点选择性Fischer酯化反应》一、引言在有机化学中,Fischer酯化反应是一种常见的羧酸与醇之间生成酯的化学反应。
此反应因其合成酯类化合物的广泛性和高效性,被广泛应用于各种工业领域和科学研究中。
近年来,B (C6F5)3(三氟甲基硼酸)作为一种高效的催化剂,在Fischer 酯化反应中表现出良好的催化效果。
本文将详细探讨B(C6F5)3催化的化学和位点选择性Fischer酯化反应的机理及其应用。
二、B(C6F5)3的催化机制B(C6F5)3作为催化剂在Fischer酯化反应中表现出优异的催化性能。
其催化机制主要在于其能够与羧酸和醇之间形成中间体,从而降低反应的活化能,提高反应速率。
此外,B(C6F5)3的立体效应和电子效应也有助于提高反应的选择性。
三、化学选择性Fischer酯化反应在B(C6F5)3的催化下,Fischer酯化反应的化学选择性主要取决于反应物的性质和反应条件。
例如,当使用含有不同取代基的羧酸和醇时,B(C6F5)3可以有效地控制酯化反应的位置和产物结构。
这主要是由于B(C6F5)3与反应物之间的相互作用,能够改变反应中间体的稳定性和能量状态,从而影响反应路径的选择。
四、位点选择性Fischer酯化反应位点选择性是Fischer酯化反应中的另一个重要方面。
在B (C6F5)3的催化下,位点选择性可以通过控制反应物的结构和反应条件来实现。
例如,当使用含有多个可酯化位点的化合物时,B(C6F5)3可以优先催化特定位点的酯化反应,从而得到具有特定结构的酯类化合物。
这种位点选择性的实现主要依赖于B (C6F5)3与反应物之间的空间位阻效应和电子效应。
五、应用及前景B(C6F5)3催化的Fischer酯化反应在有机合成、药物制备、香料制造等领域具有广泛的应用。
由于其具有高催化活性、高选择性和良好的环境友好性,B(C6F5)3有望成为未来化学工业中的重要催化剂。
柠檬酸三丁酯合成
柠檬酸三丁酯合成摘要:本文介绍了固体超强酸作催化剂生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂,开发柠檬酸三丁酯合成新工艺的核心在于研发出催化活性高、腐蚀性小、易分离、重复使用和再生性能好、成本低的催化剂。
关键词:无毒增塑剂,柠檬酸三丁酯合成,固体酸一增塑剂的发展1、增塑剂简介1.1、概述增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性,使之易加工,赋予制品柔软性的功能性化工产品,也是迄今为止产能和消费量最大的助剂种类。
它被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。
1.2、增塑剂作用机理增塑剂是具有一定极性的有机化合物,与聚合物相混合时,升高温度,使聚合物分子热运动变得激烈,于是链间的作用力削弱,分于间距离扩大,小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间,这样增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用代替了聚合物极性分子间的作用,使聚合物溶涨,增塑剂中的非极性部分把聚台物分子的极性基屏蔽起来。
并增大了大分子链间的距离,减弱了分子间范德华力的作用,使大分子链易移动,从而降低了聚合物的熔融温度,使之易于成型加工。
1.3、增塑剂的分类增塑剂按其作用方式可以分为两大类型,即内增塑剂和外增塑剂。
一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。
由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中,降低了聚合物分子链的有规度,即降低了聚合物分子链的结晶度。
内增塑剂的使用温度范围比较窄,而且必须在聚合过程中加入,因此内增塑剂用的较少。
外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发液体或低溶点的固体,而且绝大多数都是酯类有机化合物。
通常它们不与聚合物起化学反应,和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用,与聚合物形成一种固体溶液。
外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便,应用很广。
现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。
增塑剂按塑化效果可以分为主、辅增塑剂。
主增塑剂分子不仅能进入树脂分子链无定形区,也能进入分子链结晶区,因此它不会渗出,也不会喷雾,而形成表面结晶,这样就可单独使用。
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酯合成反应中的新型催化剂
酯不仅广泛应用于自然界中,也是人类生活中大量使用的一类有机物,例如,低级酯芳香气味,是普遍使用的香料,尼铂金酯(对羟基苯甲酸酯)是一类低毒性,无刺激,可适用较大范围pH的食品,化妆品,医药等行业的防腐剂;邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是优良的增塑剂,在塑料工业中占有非常重要的位置;柠檬酸正丁酯(TBC)则是一种无毒无味,耐候性良好的增塑剂品种之一,此外还有很多应用领域。
总之,酯类是一类极有用途的有机物,传统的合成工艺多采用浓硫酸作催化剂,其特点是反应速度快,转化率高,硫酸价格便宜,并且只需要低压蒸汽便可完成反应;缺点是由于硫酸的强氧化性,在酯化过程中、副产品较多,给分离造成较大困难,此外硫酸对设备服饰和污染环境严重,而且难以回收利用。
针对这一情况,目前已有的新型催化剂不仅可以避免催化剂的腐蚀污染问题,而且还可以提高反应过程转化率,提高酯的回收率。
本文介绍了几种新型的催化剂在合成酯反应中的应用。
1.酸性催化剂
1.1 Lewis酸催化剂
一般的Lewis酸如三氯化铝、三氯化铁、四氯化锡、或氯化钙,由于金属阳离子Fe3+、Al3+、Ca2+等具有空轨道,能够与羰基氧结合,起到催化作用。
贾丽华等以氯化钙为催化剂合成了氯乙酸辛酯,氯乙酸十二酯等。
比较适合的工艺条件为酸与醇的摩尔比为1.2:1,反应温度130℃,催化剂质量分数5%,反应时间5h。
文瑞明等用强酸性晶体一水硫酸氢钠催化合成苯乙酸异丁酯,最佳工艺条件:苯乙酸、异丁醇、一水硫酸氢钠摩尔比为1:4:0.036,回流分水2h,酯收率为92.7%。
试验表明,一水硫酸氢钠是一种易得,稳定的晶体,催化活性高,同时难溶于有机反应体系,易于分离,能重复使用,对设备腐蚀和环境污染大大减少。
1.2超强酸固体催化剂
超强酸固体催化剂是一种新型的催化材料,其催化活性高,选择性好,耐热,稳定性好,不腐蚀设备,不污染环境且可重复多次使用。
刘榕芳等研究了用固体超强SO42-/Fe2O3催化合成乳酸正丁酯,其合成最佳工艺条件:催化剂占投料比3.5%,酸醇摩尔比为1:3,酯化时间为2~2.5h,乳酸转化率高达92.7%,此催化剂活性很高,经处理后仍旧可以使用。
蒋平平、王琦等用SO4/ZrO2催化合成DOP(邻苯二甲酸二辛酯),最佳工艺条件:苯酐与醇的摩尔比为1:3,最适温度180℃~210℃,反应时间3~3.5h,转化率高达99.8%;若催化剂不作任何处理,重复使用8次,转化率下降为90.1%。
纳米制备技术用于固体超强酸制备,可提高超强酸的表面活性,稳定性和催化能力。
金华峰等用纳米复合固体超S2O82-/CoFe2O4催化合成二酸二已酯,其工艺过程是以硫酸盐为原料,结合浸渍法在不同焙烧温度下合成复合固体超强酸催化剂S2O82-/CoFe2O4,可重复使用6次,酯化率高达93.6%。
1.3固载杂多酸催化剂
杂多酸是由不同的含氧酸缩合而制得的含氧多元酸的总称,以杂原子为中心原子,以W O3、MoO3、V2O5为配体形成的一类结构大多为四面体,八面体的化合物。
杂多酸催化剂具有很高的催化活性,不但具有酸性,而且具有阻聚作用,光电催化作用和氧化还原性,是一种多功能的新型催化剂。
夏佳等以丙酸和正戊酸味原料,用固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2催
化合成丙酸正戊酯,最佳反应条件酸醇摩尔比为1:3,催化剂质量分数为1.0%,反应时间为1h,最适温度100℃~119℃,收率为85.6%;杂多酸盐在作为液相催化剂时几乎不起催化作用,只有在固载即适当处理后才显示出较高的催化活性。
1.4固体稀土超强酸催化剂
稀土在我国资源丰富,将稀土氧化物如Gd2O3、Lu2O3等预先进行活化处理,如将稀土氧化物与1-苯-3-苯甲酰基-5(HPMBP),在浓氨水的溶液中配位络合,pH=7~8,得到稀土的HPM BP配合物,干燥后,在850℃焙烧1h,得到较高活性的催化剂,最佳反应条件:200℃~220℃下,反应时间4h,转化率高达99%。
卢泽附等研究了把稀土硫酸盐分别固载于人造沸石,活性岩和强酸型离子树脂制成了强酸性阳离子树脂固载稀土催化剂,合成乙酸正丁酯产率97. 2%,重复使用5次活性无变化,催化剂用量少,反应时间短,无需后续处理。
2.分子筛催化剂
分子筛催化剂(molecular sieve based catalysts)又称沸石催化剂。
指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。
分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性,并有良好的热稳定性和水热稳定性,可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。
应用最广的有X型、Y型、丝光沸石、ZSM-5等类型的分子筛。
工业上用量最大的是分子筛裂化催化剂。
郭宏利等使用Sn酸性Ts-1分子筛催化苯酚和草酸二甲酸合成草酸二苯酯,当Sn的负载量为25,酯转化率高达50.3%,产物的选择性为99.2%。
酸性的催化剂由于Sn和以Ti-O-SiO3为中心的弱Lewis酸的协同催化作用,与未改性的Ts-1分子筛催化剂相比,催化剂的酸性虽下降,但催化活性明显提高。
3.季铵盐相转移催化剂
相转移催化剂(PTC)是可以帮助反应物从一相转移到能够发生反应的另一相当中,从而加快异相系统反应速率的一类催化剂。
一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。
不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。
相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,促使反应发生。
在有机合成中常遇到非均相有机反应,这类反应的通常速度很慢,收率低,反应不完全的缺点。
但如果用水溶性无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量(0.05mol 以下)的季铵盐或季磷盐,反应则很容易进行,这类能促使提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移催化剂。
一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。
不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。
相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,促使反应发生。
4.生物催化剂-酶
生物的生命化学过程都是在酶催化下进行的,酶是一种热书蛋白质,对化学反应和生物化学反应有催化作用。
与化学催化剂不同的是,酶催化效率是化学催化的107倍,鱼油高度
专一性,单硬条件温和,易于分离等特点,产品优良。
用脂肪酶在有机相中合成糖酯,活性剂,乳化剂分散剂等。
寇秀芬等用固定化假丝酵母-1619在乙烷中酸化脱水缩合制备聚乙二醇400月硅酸酯。
21世纪是化学工业迅猛发展的时代,为顺应生态环境可持续发展的需要,从污染远投防止污染的发生,根本的解决方法就是提倡绿色化工生产的重中之重,因此对新型催化剂研究已成为当前学术界热点,以上介绍的六类用于酯合成反应的新型催化剂正事顺应可持续发展的需要而研制的。
他们都有着不污染环境,不腐蚀设备,产率高等优点,但是催化剂的制备相对麻烦,价格高昂也是最为致命的弱点,要投入到大规模的工业化生产中还有很长一段路要走。