用活性炭固载酸性催化剂合成氯乙酸乙酯

介绍了以氯乙酸和乙醇为原料,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,考察了活性炭固载对甲苯磺酸催化剂用量、酸醇摩尔比、带水剂苯用量、反应时间对酯化产率的影响。实验结果表明,在氯乙酸与无水乙醇摩尔比1：1.2,催化剂用量为反应物总量的3.3%,带水剂苯12.5 mL,反应时间1.5 h的最佳反应条件下,酯化产率可达91.43%。

活性炭固载酸性催化剂合成巯基乙酸异辛酯

巯基乙酸异辛酯是一种广泛应用于精细化工、树脂和塑料制造的中间体，尤其在聚氯乙烯无毒制品中有着重要用途。巯基乙酸异辛酯的合成通常采用硫酸催化法，由于硫酸对设备腐蚀严重，同时产生大量废液污染环境。因而寻求其他催化剂已成为新的研究课题，用固体酸、相转移催化法和分子筛法等取代硫酸作为催化剂的催化工艺获得明显进展。近年来，用活性炭固载固体酸作为酯化反应的催化剂，丰富了有机化学绿色合成的研究内容，受到极大关注，为探索环境友好的催化体系提供了更加广泛的空间。本文采用活性炭固载对甲苯磺酸催化合成巯基乙酸异辛酯，考察了影响反应的因素。

气相酯化反应的高效催化剂──活性炭固载的杂多酸（HPA／C）

在气－固反应体系中研究了固载在活性炭上的硅钨（ＳｉＷ_（１２））和磷钨（ＰＷ_（１２））杂多酸在合成乙酸乙酯和乙酸丁酯中的催化性能。实验结果表明，反应温度、空间速度和反应物的配比均对催化活性有明显影响，并且，负载催化剂表面酸量与酯化反应活性之间存在着相应的顺变关系。催化剂在较低反应温度和相当大的流速下具有较高的酯化活性，且性能稳定，有一定的应用前景。

活性炭固载杂多酸催化剂（SiW_（12）／C）气相催化酯化反应动力学的研究

在固定床积分反应器中，于８５～１６０℃温度区间内，在活性炭固载的硅钨酸催化剂上研究了合成乙酸乙酯和乙酸丁酯的酯化反应动力学。实验结果表明，在总压保持１．０１３×１０５ｐａ的条件下，酯化反应速率与反应物以及稀释剂的分压有密切的关系，并且醇结构不同，其酯化反应的动力学也不同，在此基础上，提出了酯化反应在活性炭固载杂多酸催化剂上的反应机理。

活性炭固载钯催化剂的制备及催化Ullmann反应的研究

采用双氧水改性活性炭,增加表面酚羟基的含量,并与硅烷偶联剂[(CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH2]反应,引入双胺基官能团,络合氯化钯,制备了活性炭固载钯催化剂;同时采用Bohem滴定、元素分析(EA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)以及多晶X射线衍射(XRD)对制备的催化剂进行了表征,并研究了它对卤代芳烃Ullmann反应的催化性能.实验结果表明:催化剂中钯键载在载体上,钯在载体表面分布均匀,粒径在4 nm左右;该催化剂能够较好地催化卤代芳烃的Ullmann反应,具有较好的重复使用性能,4-碘苯甲醚反应的产率是90.5%,溴代芳烃偶联反应的最高收率为73.6%,氯代芳烃的最高收率为41.4%.催化剂AC-NH(CH2)2NH2-Pd重复使用7次后,溴苯偶联产物的收率为35.9%.

功能化活性炭固载离子液体催化剂

制备了活性炭固载溴化1-(2-胺乙基氢溴酸)-3-甲基咪唑鎓盐离子液体催化剂,并用TG和XPS对催化剂进行了表征。将该催化剂首次用于Knoevenagel缩合反应,结果表明活性炭固载离子液体催化剂具有良好的催化活性和稳定性,同时克服了均相催化剂难以分离的不足。

活性炭固载钛酸异丙酯催化剂的制备

研究了新型固载钛酸异丙酯催化剂的制备方法 ,该催化剂活性高 ,选择性好 ,可成为绿色酯化工艺用催化剂。

二氧化钛固载杂多酸催化剂的制备及其光催化性能研究

采用浸渍法以TiO2为载体制备了固载型杂多酸光催化剂——H3PW12O40/TiO2,H8SiW12O42/TiO2,H7PMo12O42/TiO2。通过Hammett指示剂与紫外光谱相结合的方法测定固体杂多酸催化剂的酸度,分别考察杂多酸种类、浸渍时间、浸渍浓度、烧结方式、烧结温度对催化剂酸度的影响,并对所制备的催化剂进行了红外光谱和光催化活性测试。结果表明,杂多酸固载到TiO2的表面,得到了催化活性较TiO2更强的复合杂多酸光催化剂,其对酸性大红3R的降解率从纯TiO2的79%提高到91%。以磷钨酸水溶液浸渍TiO2,浸渍浓度为0.10mol?L?1,浸渍时间为28h,烘干温度为120℃,微波炉焙烧功率为650W,烧结时间为40min制得的催化剂活性最高。在HPA-TiO2光催化系统中,杂多酸显著加速电子从TiO2表面到O2分子的传递,改变了TiO2光催化反应历程,从而提高光催化效率。

活性炭固载钛酸四丁酯催化合成增塑剂研究

制备了活性炭固载钛酸四丁酯催化剂 ,并用于增塑剂的催化合成中 ,考察了催化剂的催化活性 ,得到了增塑剂生产的最佳工艺条件。结果表明钛酸四丁酯与其它非酸催化剂相比 ,该催化剂具有易于从反应系统中分离 ,重复使用好和催化活性高等优点。改善了产品的外观和稳定性 ,简化了生产工艺 。

活性炭固载磷钨酸催化合成丙酸丙酯

用活性碳固载磷钨酸催化剂合成了丙酸丙酯,考察了磷钨酸固载量、催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度、反应时间、带水剂用量对酯化反应的影响。在优化条件(催化固载量30 0%、催化剂用量2 5g/0 2mol丙酸、醇酸摩尔比1 2∶1、反应温度110～116℃、反应时间2 5h、带水剂环己烷用量10mL)下反应,丙酸丙酯收率为95 8%,催化剂可重复使用。

固载杂多酸催化剂气相催化合成乙酸丁酯的研究

在气固相反应体系中研究了酸处理膨润士固载的具有 Keggin结构的四种杂多酸在乙酸丁酯合成中的催化性能。实验结果表明 :同一载体负载不同杂多酸催化活性相似 ;不同载体负载的同一种杂多酸的催化活性与催化剂的表面酸性呈顺变关系。同时考察了反应温度 ,空速 ,酸 /醇比对催化活性的影响。在酸 /醇比为 1 ,温度为 1 2 0℃ ,空速为 3～ 5h- 1时 ,正丁醇和乙酸有较高的转化率 ,选择性接近 1 0 0 %。

活性炭固载磷钨酸催化合成丙酸丁酯

以活性炭固载磷钨酸为催化剂 ,甲苯为带水剂 ,实现了丙酸与正丁醇反应合成丙酸正丁酯。最佳合成条件为 :酸醇比为 1∶1.2 ,带水剂用量为 10ml,催化剂用量 1.5g ,反应时间为 2 .5h ,产率可达 99.2 %。重复试验表明 。

活性炭固载磷钨酸催化合成顺丁烯二酸二异辛酯

利用颗粒状活性炭固载磷钨酸和聚乙二醇(400)为混合催化剂,以顺丁烯二酸酐和异辛醇为原料,合成渗透剂T的中间体顺丁烯二酸二异辛酯.研究了反应中的催化剂用量、醇酐量比及反应时间对酯化率的影响.确定了合成该酯的最佳工艺条件为n(醇)∶n(酐)=3∶1,反应温度为120℃,反应时间为2h.在此条件下酯化率超过95%.此法催化剂用量少,酯化率高,反应时间短,工艺简单.副反应少,无废酸排放,有利于环保.

固载杂多酸催化剂的应用研究

从杂多酸和载体的一些特性 ,研究固载杂多酸催化剂的几种典型 。

活性炭固载对甲苯磺酸催化合成三羟甲基三丙烯酸酯

制备了负载型对甲苯磺酸催化剂 ,发现P -TsOH/C具有催化活性高的特点 .以P -TsOH/C作为丙烯酸与三羟甲基丙烷的酯化催化剂 ,研究了醇酸比、酯化时间、催化剂用量对反应的影响 ,并选择了最佳反应条件 ;在此条件下 ,酯化率达 95 .2 %以上 ,酯纯度在 98%以上 ,而且催化剂可以重复使用多次 .

一种新型三氯化铝固载型烷基化反应催化剂

烷基化反应为Friedel-Crafts反应的一种,多数是在具有路易斯酸性的AlCl3催化作用下完成的.但由于AlCl3具有腐蚀性,在空气中难以保存等缺点,使其应用受到了限制.为解决上述问题,人们对其固载化进行了长达50多年的研究.研究的重点是将AlCl3固载到γ-Al2O3和SiO2等载体上[1～6]或研制代替AlCl3的烷基化反应催化剂,如以HCl,HgCl2活化金属铝作催化剂,或在微量AlCl3存在下,铝作为烷基化反应催化剂[7,8].

活性炭固载氯化铁催化合成乙酸正丁酯

研究了以活性炭固载氯化铁为催化剂 ,乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯 ,通过正交试验确定了最佳合成条件 ,结果表明 ,其酯化率可达 86 % .

固载型杂多酸的合成与表征及催化异丙醇气相脱水反应的活性

采用浸渍法和吸附法分别制备固载型杂多酸 ( HPA)催化剂 HPA/MCM-4 1 ( Si O2 ,γ-Al2 O3 )及 PW1 2 /C,用 FT-IR,XRD表征了催化剂的骨架及晶体结构。除 HPA/γ-Al2 O3 外 ,其他固载型 HPA均能保持 Keggin结构 ,对题述反应的活性较未固载前均有所提高。其原因为 HPA在载体表面得到高度分散 ,提高了 HPA的比表面积 ;而 γ-Al2 O3 相对碱性较强 ,用浸渍法固载 HPA时 ,HPA可能发生了分解 ,Keggin结构遭到破坏 ,致使催化剂活性下降。PW1 2 固载于 Si O2 上以后 ,使杂多阴离子负电荷有所增加。焙烧后的 HPA/MCM-4 1酸性得到了提高 ,催化活性显著升高 ;适量固载 HPA对 MCM-4 1的中孔性质无影响。不同载体与 HPA之间的作用不尽相同 ,其结果直接影响异丙醇气相脱水反应的活性及产物的选择性。

活性炭负载钛酸四丁酯催化合成二甘醇二苯甲酸酯

以活性炭负载钛酸四丁酯[Ti(OBu)4/AC]为催化剂,用于催化合成二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)。通过实验确定了合成DEDB的适宜工艺条件:n(BA)∶n(DEG)=2∶1、催化剂用量为1.25%,带水剂用量为20.0%,反应温度为200℃,反应时间为7h,该反应条件下酯化率可达98.1%。催化重复使用实验表明该催化剂具有良好的稳定性。同时建立了该酯化合成的表观动力学模型,得到反应速率方程为:rA=6.28×109exp102.80RT/CACB。

活性炭固载磷钨酸催化α-蒎烯的异构化反应的动力学特征研究

研究了活性炭固载磷钨酸催化α－蒎烯的异构化反应的动力学特征，研究表明，以环己烷作溶剂，α－蒎烯在活性炭固载磷钨酸上的异构化服从准一级动力学模型，其反应的表观活化能为１００．７ｋＪ／ｍｏｌ。