文档介绍：年第期甘肃石油和化工年月
硅胶负载硅钨酸催化合成苹果酯
杨水金,牛维维,吕宝兰
湖北师范学院化学与环境工程学院,湖北黄石
摘要:以硅胶负载硅钨酸加,硅胶为催化剂,乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯。
探讨/硅胶对缩合反应的催化活性,较系统地研究了酯醇物质的量比、催化荆用量、带水
剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明: /硅胶是合成苹果酯的良好催
化剂。在固定乙酰乙酸乙酯用量为.,乙酰乙酸乙酯:/乙二醇.:.,催化剂用
量为.,带水剂环己烷为,反应时间为的最佳条件下,苹果酯的收率可达. 。
关键词:苹果酯;】,硅胶;催化
前言
苹果酯化学名:一甲基一一乙酸乙酯基一,一二氧环戊烷,又称乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮⋯,
是一种新型的合成香料呛。因其具有令人愉快的、独特的、纯正新鲜的苹果香气以及留香时间持久而
颇受调香师们的青睐和消费者的喜爱,广泛应用于花香、清香等香型香精中】。也可作头香及体香,
与女贞醛、叶青类和乙酸芳樟酯等配伍,产生很好的香韵效果。这种化合物是由乙酰乙酸乙酯与乙
二醇在酸催化下酯化而得。目前,工业上生产这类化合物普遍采用传统的液体酸如硫酸,磷酸,苯磺
酸等为催化剂引。由于这些液体酸存在着对设备腐蚀严重、后处理麻烦、回收再利用困难及“三废”
问题【。因此,开发可取代液体酸的新型固体酸催化剂正在被化学工作者高度关注。近年来有文献报
道单质碘、固体硫酸铜【引、改性粉煤灰【、甲基磺酸铜。。。、型分子筛⋯、/一一
等催化剂对酯化反应具有良好的催化作用,同时,新型环境友好绿色催化剂——杂多酸及其盐类
开发研究日益受到人们关注引。
研究表明,运用杂多酸催化剂催化合成苹果酯,有活性高、产品收率高、选择性好、反应条件温
和、腐蚀性弱等优点。其性能明显地比传统酸要好。有望取代传统酸在工业中的运用。硅钨酸是一
类含氧桥的多核配合物,是固体超强酸的一种,同时硅钨杂多酸具有结构,催化活性高,选择
性好,反应条件温和,工艺流程简单引,但由于纯硅钨酸比表面积较小,不易与产物分离,造成回收
困难,重复使用性差,也降低了产品纯度,很难作为多相催化剂使用。通过将杂多酸负载于载体上,
可以有效地克服其比表面积小的缺点,并能降低其在有机溶剂中的溶解度,提高了其催化活性,解
决了分离、回收难等问题。在催化理论中,对于活性中心的观点人们已经达成共识,认为分子接近活
性中心是关键的一步,因此必须寻找合适的载体,将杂多酸有效地分散开,最大程度地发挥其催化
作用。负载型硅钨杂多酸:柏成为理想的催化剂而备受关注。通常的做法是将杂多酸负载在
具有较大比表面积的载体如活性炭上。
硅胶是一种无定型非晶材料介质的侵蚀体,常温下在纯水中的溶解度很小,因此它主要用作吸
附剂、干燥剂、增稠剂、填充剂、色谱用载体等。但随着石油化学工业的发展,硅胶用作催化剂载体已
收稿日期:—
基金项目:湖北省自然科学基金资助项目。
作者简介:杨水金一,男,湖北武穴人,博士,主要从事钨化学与无机功能材料的研究及无机化学教学工作。
研究探讨甘肃石油和化工年第期
日益受到人们的重视。作者通过实验发现硅胶负载硅钨杂多酸催化剂对缩醛反应具有良好的催化
活性。本文对该催化剂催