非酸催化合成乳酸酯

利用钛酸酯、锆酸酯为催化剂，制备了十二种乳酸酯。文中对影响反应的诸因素进行了讨论，酯的收率为９０％左右。

非酸催化法合成苯二甲酸酯

利用非酸催化剂钛酸酯及锆酸酯对苯二甲酸酐与醇的酯化反应进行了研究,发现该法与传统的硫酸催化法相比,具有产品质量好、酯收率高、工艺简单、无环境污染及无设备腐蚀等问题。文中还对反应温度、醇的种类、催化剂等的用量、催化剂的种类与反应时间及酯收率的关系进行了讨论。

TiO_2/wAC复合光催化剂的酸催化水解合成及表征

以TiCl4为钛源,采用酸催化水解法合成了活性炭(AC)复合光催化剂TiO2/wAC(w:AC的质量分数,%).通过对苯酚、甲基橙以及六价铬的光催化降解,考察了AC含量、反应溶液初始pH值、使用次数对TiO2/wAC光催化剂催化活性的影响,并采用重力沉降法测试了催化剂分离性能.采用XRD、DRS、FTIR、SEM、低温液氮吸附等对光催化剂晶相结构、光谱特征、表面结构等进行了表征.结果表明,适宜AC含量的TiO2/wAC(wAC=5%,记为5AC)具有较高的光催化活性.AC掺杂可减小TiO2粒子凝聚,而对TiO2的晶相结构、晶粒大小以及表面性质影响不大,对TiO2能阈结构不产生影响.TiO2与AC结合牢固,接触界面处有Ti—O—C键生成.TiO2/5AC表现出高光催化活性的主要原因是,AC所提供的适宜高浓度环境及对纳米尺寸TiO2团聚的有效抑制.TiO2/5AC的高活性,不易失活,易分离以及活性受pH变化影响较小的特性,使其在实际废水处理方面具有潜在应用价值.

SiO_2担载聚甲酚磺醛作为固体酸催化剂用于有机反应（英文）

均相催化多相化是催化化学研究热点之一.但是,很多固体催化剂的制备需要专门的仪器设备和长期的实验技术积累,而一般的有机合成化学实验室并不具备制备和调控固体催化剂的条件.另外,部分固体催化剂制备过程较为复杂,制备周期较长,因此,人们在进行有机转化反应操作时往往倾向于采用均相催化剂.为了改变这一现状,需要尽快发展制备方法简单、周期短、性能可靠的固体催化剂,以期能够在当前化学反应绿色化过程中做出更大贡献.酸催化剂广泛用于有机合成反应.传统硫酸、氢氟酸等均相酸催化剂虽然催化活性较好,但其腐蚀性强、毒性大,且回收困难.为了提高化学转化过程的绿色性,固体酸催化剂在有机反应中的应用已广受关注.但是,传统的固体酸催化剂制备过程大多较为复杂,获取周期长,且酸度不均、负载量也难以实现调控,因此有必要发展一种制备便捷、酸度适中、普适性广的固体酸催化剂.聚甲酚磺醛是2-羟基-4-甲基苯磺酸与甲醛的低聚物,不溶于二氯甲烷、乙酸乙酯等大部分有机溶剂,易溶于水.聚甲酚磺醛的水溶液已经被用作治疗妇科疾病的药物,是一种廉价、易得、生物兼容性好的市售化学品.由于聚甲酚磺醛分子结构中含有大量的磺酸基,因此其具备作为酸催化剂的潜质.考虑到其骨架结构中富含大量羟基,可能与SiO2类多羟基载体产生氢键作用,因而可在一定程度上稳定制备的SiO2/聚甲酚磺醛复合固体材料.本文采用浸渍法,经如下两步将聚甲酚磺醛负载于SiO2表面,制备了一系列担载量不同（0.2~1.5 mmol/g）的复合酸性材料：（1）将SiO2加入聚甲酚磺醛水溶液的乙醇溶液中,在室温下磁力搅拌10–15分钟;（2）在减压条件下除去水和乙醇（约30分钟）.整个制备过程,无需专门的设备,仅需使用磁力搅拌器和旋转蒸发仪等一般有机合成实验室的常规仪器,并且制备周期非常短,在1小时以内即可完成.该方法所制备催化剂的负载量可由投料比直接控制,可简单、快速制备负载量不同的SiO2/聚甲酚磺醛复合固体材料.研究发现,SiO2/聚甲酚磺醛复合固体催化剂能够高效地促进多种有机反应,如二苯甲醇与苯乙烯衍生物的亲核取代反应、2-苯基乙醇与醛的oxa-Pictect-Spengler反应以及吲哚与1,3-二羰基化合物或2-苯基乙醛的直接C3-烯基化反应.在上述反应中,目标产物的产率均较高,且反应对底物具有良好的官能团兼容性.SiO2/聚甲酚磺醛催化剂均可重复使用多次,且催化活性无明显下降.更重要的是,上述反应的投料量可增加至10 mmol,且产物的分离产率无明显下降,从而证明SiO2/聚甲酚磺醛催化剂具有一定的实际合成价值.值得一提的是,由于SiO2/聚甲酚磺醛催化剂含有一定量的水,本文认为聚甲酚磺醛在SiO2表面是以水溶液的形式存在,因此在反应过程中可能是以均相催化的方式进行.相较于传统的SiO2负载磺酸、TiO2负载苯磺酸以及Amberlyst-15催化剂,SiO2/聚甲酚磺醛复合固体酸催化剂具有活性高、制备周期短、廉价易得的特点.同时,该催化剂可简单、快速制备各种不同酸负载量的固体催化剂,在一定范围内调控该类固体酸催化剂的酸性.因而,SiO2/聚甲酚磺醛复合固体酸催化剂望用于各种酸催化合成反应中.

钨酸催化氧化环己烯合成己二酸

以钨酸/有机酸性添加剂为催化体系, 在无有机溶剂、相转移剂的情况下, 催化 30%过氧化氢氧化环己烯合成己二酸. 当钨酸∶有机酸性添加剂∶环己烯∶过氧化氢=1∶1∶40∶176(摩尔比, 钨酸用量为 2.5 mmol)时, 使用有机酸性添加剂考察钨酸的催化性能, 结果表明以钨酸/间苯二酚催化氧化环己烯的催化效果最优, 反应 8 h 时己二酸分离产率达 90.9%、纯度为～100%; 而不使用有机酸性添加剂时, 己二酸分离产率只有 72.1%, 产品纯度为 96.2%. 当使用磺酸水杨酸、草酸、水杨酸为有机酸性添加剂时, 随反应时间的增加, 己二酸分离产率均升高, 但反应 6 h 以后, 己二酸分离产率随时间的变化不明显. 当磺酸水杨酸用量为 2.5 mmol 时, 己二酸分离产率和纯度均较高. 钨酸-磺酸水杨酸催化体系重复使用五次后, 己二酸分离产率仍可达到 80.5%.

酸催化正硅酸乙脂溶胶-凝胶二氧化硅薄膜的制备

针对正硅酸乙脂 (TEOS)溶胶 -凝胶工艺制备的二氧化硅凝胶薄膜在热处理过程中出现的龟裂现象 ,通过控制TEOS水解条件 ,使反应体的最初水解中间体以任意三维方向线状聚合 ,再水解时能形成线状 -粒状结构二氧化硅溶胶 .水解体系中引入的有机添加剂丙三醇与水解中间体结合后 ,改变了二氧化硅的聚集状态 ,而聚乙烯醇使二氧化硅溶胶具有无机 -有机网状结构 .通过该工艺制备的二氧化硅溶胶易于成膜 ;所形成的二氧化硅薄膜结构均匀 ,厚度可控 ,表面致密 ,其折射率为 1 5 43～ 1 5 80 ,热导率为 0 3W / (m·K) .

酸催化酯化法制备生物柴油动力学研究

以油酸和甲醇为原料,采用浓硫酸、固体酸SO42-/TiO2-SiO2或油酸的自催化作用进行催化,研究了油酸和甲醇酯化合成生物柴油过程的催化反应动力学。通过测定不同反应温度、不同催化剂浓度和不同甲醇/油酸摩尔比条件下油酸的转化率,回归得到了酯化反应动力学参数。研究结果表明,酯化反应及其逆反应均为二级反应。不同催化反应下的正逆反应活化能分别为33.8和13.9 kJ.mol-1(浓硫酸催化)、37.1和18.5 kJ.mol-1(SO42-/TiO2-SiO2催化)或49.1和31.1 kJ.mol-1(油酸自催化作用)。以上述过程中得到的反应动力学方程分别计算了油酸的转化值,与实验值吻合很好。由上述结果可知,浓硫酸具有最高催化活性,要在相同反应时间内得到相同油酸转化率时需要的反应温度最低。油酸自催化反应速率慢,在相同的反应时间内,高温反应时才可使油酸的转化率与浓硫酸低温催化作用下的油酸转化率相同。SO42-/TiO2-SiO2催化活性介于浓硫酸与油酸自催化之间,由于具有稳定好、分离简单和无腐蚀等优点,也适合作为酯化反应的催化剂。

微波辐射酸催化喜树种子油制备生物柴油工艺

研究了在微波辐射条件下硫酸催化酯交换反应转化喜树种子油制备生物柴油的工艺,同时采用HPLC分析了生物柴油产品中主要脂肪酸甲酯成分及其质量分数。通过实验考察了醇油摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂加入质量分数对反应的影响,并得出了在微波辐射下硫酸催化喜树种子油制备生物柴油的最佳工艺条件:醇油摩尔比15∶1、微波辐射时间40 min、反应温度70℃、催化剂加入质量分数(与原料油)3%,转化率可达95%以上。结果表明,与传统硫酸催化酯交换反应相比,该方法具有催化剂加入质量分数少、反应温度低、时间短和转化率高等优点,对工业化制备生物柴油提供了科学参考价值。

氨基磺酸催化合成苯甲醛缩1,2-丙二醇

以氨基磺酸为催化剂,通过苯甲醛和1,2-丙二醇反应合成了苯甲醛缩1,2-丙二醇,探讨了氨基磺酸的催化活性,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、催化剂重复使用等对产物收率的影响。结果表明,氨基磺酸是合成苯甲醛缩1,2-丙二醇的良好催化剂,在醛醇摩尔比为1:1.3,苯甲醛用量为0.2mol,w(催化剂)=2%,环己烷(带水剂)用量为15mL,反应时间为80min的条件下,产物收率可达95.0%。

制备生物柴油用高FFA花椒籽油的酸催化降酸

以花椒籽油为原料，采用硫酸为酸催化剂，探讨了醇油摩尔比、反应时间及降酸工艺对降酸效果的影响。当催化剂H2SO4为油重的2％，反应温度60℃，反应时间1h，试验结果表明，随着醇油比的增加，酸值逐渐降低。当摩尔比为20～35：1时，一次酸酯化降酸后，体系最终酸值均小于2mgKOH／g，可以满足制备生物柴油的要求。当醇油摩尔比为25：1，催化剂H2SO4为油重的2％，反应温度60℃，试验结果表明，反应初期酸值下降较快，反应1h后酸值降为1．35mgKOH／g。试验结果还证实，二次降酸能有效将花椒籽油酸值降至2mgKOH／g以下。

酸催化甘油与苯甲醛缩合制备六元环缩醛

比较了对甲苯磺酸(PTSA)、磷钨酸(PWA)、KHSO4和FeCl3催化对甘油与苯甲醛的缩合反应收率,及对产物中六元环缩醛5-羟基-2-苯基-1,3-二氧六环(1)与五元环缩醛4-羟甲基-2-苯基-1,3-二氧五环(2)比例的影响。当以环己烷为带水剂及苯甲醛与甘油的摩尔比为2∶3的情况下,KHSO4为催化剂的缩合产物(1+2)收率较高,为96.8%;PTSA催化的缩合产物中,化合物1的比例最高(m(1)∶m(2)=48.6∶51.4)。室温下PTSA、PWA、KHSO4和FeCl3均可催化化合物2向化合物1的转化。在-20℃下,只有PTSA能催化化合物2向化合物1的转化。在-20℃,PTSA催化化合物2转化成化合物1a,并以晶体形式从苯(40%)-石油醚(60%)中析出。母液循环转化3次后,化合物1a的累计收率可达91.1%。

固体酸催化酯交换制备生物柴油的研究进展

制备生物柴油最常用的方法是植物油和动物脂肪的均相碱或酸催化酯交换。与石油基柴油相比,从植物油和动物脂肪生产生物柴油的主要瓶颈是生产价格,特别是原料价格。为降低生物柴油成本,应利用廉价原料(如废油脂)、采用连续酯交换工艺并从生物柴油副产品(甘油)中回收高纯度甘油。均相酸催化剂虽反应产率高,但废催化剂会带来环境问题,故固体酸催化剂已成为目前研究热点。简述了固体酸催化酯交换制备生物柴油的研究进展和发展趋势,最后提出了一些建议。

稀土复合固体超强酸催化合成乙酸龙脑酯

该文首次对稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-La2O3的制备及其催化合成乙酸龙脑酯进行了研究.研究表明:当La2O3在载体ZrO2-La2O3中的质量分数为2%,(NH4)2SO4浸渍液的浓度为1mol/L,焙烧温度为600℃时,所制得的催化剂SO42-/ZrO2-La2O3对乙酸龙脑酯的合成表现出高效的催化活性.在反应温度为120℃,催化剂用量为天然龙脑质量的6%,天然龙脑与乙酸的摩尔比为1∶6,反应时间为8h时,反应的酯化率和选择性可达到93.14%和99.8%.研究发现,该催化剂可重复使用,并能活化再生.

邻苯二甲酸二异辛酯（DOP）的非酸催化合成

苯酐与２乙基己醇为原料，以钛酸四丁酯为催化剂，合成了邻苯二甲酸二异辛酯（ＤＯＰ），转化率可达９９４９％。

酸催化蔗糖水解的动力学研究

利用旋光度与蔗糖反应体系浓度的关联,研究了盐酸、硫酸、磷酸、醋酸等不同酸催化剂以及不同浓度的盐酸在不同温度下对蔗糖水解反应速率的影响。结果表明,不同酸催化剂对蔗糖水解起催化作用的是氢离子;[H]+从3 mol/L变化到4 mol/L时,蔗糖水解反应从一级反应近似转变为二级反应;催化剂降低了反应的活化能,加快了反应速率;酸催化蔗糖水解最佳条件是盐酸,浓度为3 mol/L,反应温度为45℃。

酸催化的蒸汽爆破预处理强度对麦草酶水解影响的研究

以蒸汽爆破法对0.5%的稀硫酸浸渍的麦草进行预处理,研究了不同处理强度对麦草浆得率、半纤维素回收率、纤维素回收率、纤维素酶水解得率产生的影响。实验结果表明,在蒸汽爆破预处理过程中,麦草纤维组分发生分离。随着处理强度的提高,粗浆得率降低,细浆得率上升,纤维素的降解程度和半纤维素的去除程度提高,酶水解得率相应提高。在处理强度为4.14的预处理条件下,半纤维素的水解程度最大,而细浆得率和纤维素的酶解得率最高,分别为62.0%和73.4%;最佳的处理强度为3.55,此条件下,汽爆麦草原料细浆中的葡萄糖得率和滤出液中总糖的得率最高,分别为20.0%和13.0%。

杂多化合物的酸催化特性及其在有机合成反应中的应用

杂多化合物在各个研究领域中的实际应用日趋广泛。特别是在催化领域内，对杂多化合物催化性能的研究越来越引起人们的关注。本文对在均相和非均相体系中杂多化合物的酸催化的最新研究成果和应用进行了综述，对杂多化合物的酸行为进行了简要的概括，并介绍了作者在这方面的工作。

常压下硫酸催化玉米芯制备糠醛的实验研究(英文)

常压条件下,以玉米芯为原料,硫酸为催化剂,甲苯为萃取剂,分别考察了加热温度、反应时间、酸质量分数及液固比对糠醛得率的影响。糠醛得率随着加热温度及反应时间的增加而提高,当加热温度为160℃,反应时间为90 min时,糠醛得率达到极大值,8.43%。糠醛得率随着硫酸质量分数增加呈现先升高后降低的变化趋势。当硫酸质量分数为25%时,糠醛得率最大。继续提高硫酸质量分数,糠醛得率降低,当硫酸质量分数为35%时,糠醛得率在90 min时仅为0.62%。结果表明:在实验条件范围内,玉米芯水解制备糠醛的理想条件为:反应温度160℃、反应时间60 min、酸质量分数25%、液固比为10∶1(mL∶g)。在该反应条件下,糠醛得率为8.15%。

高活性TiO_2纳米晶的酸催化Sol-Gel法制备与表征

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性.运用XRD、TEM、FT-IR以及PL光谱技术对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构、表面组成和性能进行表征.结果表明,400℃焙烧的TiO2纳米粒子的颗粒形貌为近球形,晶粒尺寸为11.69nm,样品分散性良好的锐钛矿型结构.在光催化降解甲基橙的实验中,400℃焙烧的TiO2纳米粒子表现出最高的光催化活性,这与表征结果一致.此外,550℃和650℃焙烧的具有锐钛矿型和金红石型混晶结构的TiO2纳米粒子,无混晶协同促进效应.

纳米TiO_2光催化剂的酸催化水解合成与表征

以TiCl4为钛源,采用酸催化水解法控制TiCl4水解速度,合成了纳米TiO2光催化剂。以苯酚的光催化降解为模型反应,考察了酸催化剂种类、水解温度、煅烧温度对TiO2光催化活性的影响。采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、扫描电镜(SEM)、低温氮物理吸附,分析了TiO2光催化剂的晶相结构、光谱特征以及表面形貌。结果表明,以HCl为催化剂、水解温度98℃、煅烧温度500℃下制得TiO2活性最高。最佳条件下合成的TiO2前驱体为无定型结构,400℃煅烧时几乎完全转化为锐钛矿相,800℃时完全转化为金红石相。随着煅烧温度升高,TiO2光吸收阈值红移,TiO2粒子尺寸增大,比表面积下降,光催化活性降低。