固體酸催化劑在酯合成中的應(yīng)用與研究.pdf

1、本文研究了對(duì)環(huán)境友好的固體酸催化劑在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用,首次以固體酸Fe<,2>(SO<,4>)<,3>·xH<,2>O為催化劑合成了新型防霉劑富馬酸二甲酯(DMF)和化工原料氯乙酸乙酯,以固體超強(qiáng)酸SO<,4><'2->/Fe<,2>O<,3>為催化劑合成了醫(yī)藥中間體對(duì)硝基苯甲酸乙酯,并探討了這些催化劑的催化活性.通過大量的實(shí)驗(yàn),考察了酸醇物質(zhì)的量之比、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)酯收率的影響,找出最佳合成條件.用Fe<,2>(SO<,

2、4>)<,3>·xH<,2>O作為催化劑合成氯乙酸乙酯的較佳反應(yīng)條件是:酸醇物質(zhì)的量之比為1:8,催化劑用量為氯乙酸質(zhì)量的10﹪,以5A分子篩作為脫水劑,回流時(shí)間1h,收率達(dá)73﹪以上.制備了固體超強(qiáng)酸SO<,4><'2->/Fe<,2>O<,3>催化劑,并將其首次用于對(duì)硝基苯甲酸乙酯的催化合成,其最佳條件為:催化劑1.2g(為對(duì)硝基苯甲酸質(zhì)量的14﹪),酸醇物質(zhì)的量之比為1:4.5,反應(yīng)時(shí)間2h,酯收率為95.6﹪.催化劑重復(fù)使用3次

3、,酯收率均在92﹪以上.固體超強(qiáng)酸SO<,4><'2->/Fe<,2>O<,3>在焙燒溫度為500℃時(shí),其酸度最高,催化活性最強(qiáng).首次提出了用Fe<,2>(SO<,4>)<,3>·xH<,2>O作為催化劑合成DMF的反應(yīng)機(jī)理,認(rèn)為Fe<'3+>與參加酯化反應(yīng)的羧酸形成的過渡態(tài)越穩(wěn)定,越有利于反應(yīng)的進(jìn)行.并通過用Fe<,2>(SO<,4>)<,3>·xH<,2>O作為催化劑在合成氯乙酸乙酯和對(duì)硝基苯甲酸乙酯中的應(yīng)用實(shí)踐,證明了該反應(yīng)機(jī)理的