树脂类催化剂催化酯化反应研究进展.pdf

工业催化 2008年第16卷增刊 DfDUSrRIALCATAIJSIS 61 树脂类催化剂催化酯化反应研究进展 王 坤 (西北化工研究院，陕西西安710600) 摘要：综述了近年来离子交换树脂作为催化剂用于酯化反应的研究进展，阐述了其对于绿色化学 的重要性，并指出了制约其工业化应用的主要问题。 关键词：离子交换树脂；催化剂；酯化反应 h条件下，草酸的转化率达到 有机酯类广泛应用于溶剂、增塑剂、树脂、涂料、 应，在反应时间为3．5 香精香料、化妆品、医药和表面活性剂等有机合成工 94．9％，催化剂重复使用7次后，草酸的转化率仍然 业，目前工业上生产酯类的方法主要为羧酸与醇类 可达到94．0％。 B等[51研究了在微波辐射条件，使 的直接酯化。传统生产工艺采用以浓硫酸为代表的 Toukoniitty 无机酸为催化剂，但是该法存在设备腐蚀严重、副反 用强酸型离子交换树脂催化丙酸与乙醇的酯化反 应多、反应废液难处理、生产成本高等缺点…。近 应。重点考察了醇酸比为0．5—2的酯化反应效果。 年来，研究者们在寻找可代替上述无机酸的新型酯 结果显示该反应体系具有加热快、生产清洁、经济和 化催化剂方面做了大量工作，其中固体酸催化剂在 选择性高等优点。 提高反应过程的选择性和原子经济性、优化反应过 王树青等№1采用强酸性阳离子交换树脂为催 程设计、简化后处理过程以及非产品组分的回收利 化剂，以乙酰乙酸乙酯和l，2一丙二醇为原料合成 用上，都有传统催化剂不能替代的优点。 苹果酯一B。在104℃条件下，反应3h，乙酰乙酸 固体酸催化剂的种类很多，主要有固体超强酸、 乙酯与l，2一丙二醇物质的量比为1：1．45，带水剂 mol的情况 离子交换树脂、分子筛、高分子载体一L酸、金属 环己烷为15mE(乙酰乙酸乙酯为0．15 氧化物及其复合物、无机酸盐及其水合物、固载杂多 下)，强酸性阳离子交换树脂的用量为总物料质量 酸及其盐等。其中强酸型阳离子交换树脂作为一种 的5．25％。苹果酯一B的收率可达到96．81％，产 有机高分子磺酸，价廉易得，对设备不存在腐蚀。不 品中苹果酯一B质量分数为99．8％。 会污染环境，易分离、回收和再生，可使生产连续化， Rohn和Hass公司设计的用树脂做催化剂合成 提高经济效益。上述特性使强酸型阳离子交换树脂 马来酸二乙酯的Kvaermer流程可以催化马来酸酐 在酯化工艺中的应用日益广泛嵋’3J。 与乙醇的双酯化反应，该流程减少了废物排出，解决 了传统方法造成的污染问题，故在工业上得到推广 1强酸型阳离子交换树脂 使用，该反应产率可达到99．8％，选择性提高到 强酸型阳离子交换树脂的功能基团为磺酸基， 99％【7|。 在溶胀状态下可解离出氢离子，具有无机酸的性能， 烯烃与酸或其衍生物在强酸型阳离子交换树脂 可直接用于催化酯化反应。 催化剂下可以直接进行酯化反应，从而利用丰富价 丁斌等H1以阳离子交换树脂NKC一9为催化廉的烯烃资源有效的减低羧酸酯的生产成本，因此 剂，以