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柠檬酸三丁酯（Tributyl Citrate，TBC）是一种广泛应用于塑料、涂料、油墨、医疗器械等工业领域的非毒性环保表面活性剂。它具有良好的成型性、稳定性、光泽性，耐低温、耐油、耐溶剂等优异性能，被广泛应用于各种塑料产品中。然而，传统的TBC生产方法存在工艺复杂、投资大、污染环境等问题。因此，寻找一种高效的、环保的合成方法成为当前的研究热点。催化合成TBC已逐渐成为一条具有巨大发展潜力的绿色化学路线。
一、TBC的合成
TBC的传统合成方法是将柠檬酸和正丁醇混合，精馏去除水分，再加入硫酸铁等强酸催化剂进行酯化反应，经过复杂的纯化、分离等工序得到TBC。该方法存在多个问题，如反应速率慢、催化剂易受污染、产生大量废水、耗能量大等。因此，催化合成TBC成为一种新的可行方法。
二、TBC催化合成的研究进展
1. 酶催化合成TBC
酶催化合成TBC具有环保、简单、高效的特点，但其实验条件较为苛刻，如温度、pH值、反应体积、酶的种类和用量等需要严格控制。目前，主要采用脂肪酶催化酯化法，例如采用Novozym 435作为催化剂，在65℃和正丁醇/柠檬酸摩尔比为4:1的反应条件下，反应24 h，可得到约93%的收率的TBC。
2. 离子液体催化剂合成TBC
离子液体作为一种新兴的催化剂具有独特的结构和性质，因此在TBC催化合成中受到了广泛关注。例如，使用三甲胺基甲酸咪唑([TMHM]HSO4)作为催化剂，在正丁醇/柠檬酸摩尔比为4:1、反应温度为90℃、反应时间为5 h的反应体系中，%。
3. 磺酸催化剂合成TBC
磺酸催化剂是一种重要的酸性催化剂，其对TBC的催化酯化反应具有高效性和选择性。研究表明，采用甲磺酸、丙磺酸等磺酸作为催化剂，在80℃、反应时间为4-6 h、反应物的摩尔比为1:，可以得到30%-70%的TBC收率。
4. 其他催化剂合成TBC
除了以上三种催化剂，还有醇酸催化剂、碱性催化剂等也能用于TBC的合成。例如，在硬酸-硬碱催化剂SO4 2-/ZrO2-AC的催化下，在正丁醇/柠檬酸摩尔比为6:1、反应温度为100℃、 h的反应体系中，%。
三、结论
TBC是一种广泛应用的环保表面活性剂。催化合成TBC具有工艺简单、产率高、污染少、能耗低等显著优势。不同催化剂对TBC的催化合成表现出差异性，酶催化、离子液体催化、磺酸催化以及醇酸催化、碱性催化等均能用于TBC的合成。因此，在选择催化剂时应考虑其高效性、环保性以及经济性等因素，以求获得最佳的TBC合成工艺和收率。