树脂用作催化剂的技术.pptx

冯新慧树脂用作催化剂的技术 树脂用作催化剂技术 以离子交换树脂为重点介绍 什么是离子交换树脂？ 离子交换树脂是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是由交联的高分子共聚物引入不同性质的离子交换基团而成的.所用的交联共聚物有苯乙烯系、丙烯酸酯系和环氧系等。 根据合成技术的不同，可制成大孔结构或凝胶结构的离子交换树脂。 按引入基团的性质可分为强酸性、强碱性、螯合性、酸碱两性和氧化还原性等品种。[1] 反应类型 酯化反应——离子交换树脂催化一系列酯化反应都得到了较好的催化效果，已广泛用于各类催化反应 离子交换树脂 强酸性树脂： DH、732、大孔阳离子交换树脂 Amberlyst15[2]、D72。 强碱性树脂 负载型离子交换树脂：将常用催化剂负载于树脂上，以此作为合成催化剂。 将Lewis酸引入树脂内部而成为高活性的催化剂 车喜全 D72型大孔阳离子交换树脂 合成乙酸乙酯 产率：80%以上 醚化和醚键裂解反应 目前大量使用的强酸离子交换树脂催化剂，主要应用于工业上由低分子量的醇(一般为甲醇)与C4 ～C5 的叔碳烯烃(一般为异丁烯)反应生成高辛烷值的汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)。 以甲醇和混合C4馏分中的异丁烯为原料,催化合成MTBE 另外磺酸树脂对醚的裂解反应也有良好的催化作用。如磺酸树脂在一定的MTBE浓度下会出现最大的反应活性，这主要来自MTBE对甲醇和烯的竞争性共吸附作用。[3] 全氟乙烯基醚单体合成方法如下： 采用含有磺酰氟基团的全氟乙烯基醚与四氟乙烯、六氟丙稀单体共聚，即可得到全氟磺酸树脂。 水合反应 在强酸离子交换树脂催化下烯烃可直接与水发生加成反应生成醇。 缩合和环化反应 用强酸离子交换树脂催化法由苯酚与丙酮缩合合成双酚A，可以避免常法使用硫酸和氯化氢催化法对设备的强腐蚀和污水对环境的污染。[4] 反应机理 树脂催化剂：代替一般化学反应中的催化剂，在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，如强酸型大孔离子交换树脂可以替代一般的矿物质酸在化学反应中起催化作用 。 优点：树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。 发展优势 催化活性可调 离子交换树脂能根据不同的应用场合制成不同形状、结构和负载容量的树脂催化剂。 适用于气／液相反应，也可用于非水体系 可实现生产连续化 大孔的离子交换树脂由于具有固定的结构，其体积受溶剂作用的影响很小。因此，适用于填柱操作，实现生产连续化。 节省建设投资 酸性树脂催化剂与低分子酸催化剂相比，酸部位处于树脂的内部，消除了酸与反应器壁的接触，避免了酸对反应器壁腐蚀。[5] 发展前景 现在树脂催化剂已经可以广泛应用于炼油、化工等行业的许多生产工艺中。 开发和研制具有高的热稳定性和化学稳定性的树脂催化剂将成为树脂催化剂研究的关键。[6] 随着研究工作的不断深入和生产技术水平的不断提高，树脂催化剂的产品种类不断增加、质量性能不断提升，其应用范围越来越广泛，市场前景将非常广阔。 参考文献： [1] 刘浩,刘雷,曾哲灵等.离子交换树脂型催化剂在酯化反应中的应用[J].江西科学,2008,26(4):658-661. [2]车喜泉,大孔阳离子交换树脂催化合成已酸乙酯 [J].重庆师范学院学报（自然科学版）,1997,(14):59-61 [3] 赵银;李俊梅磺酸型阳离子交换树脂催化合成肉桂酸甲酯 [J].离子交换与吸附，1995,11（5）：445-448. [4]陈群，何明阳，张卫红，等．双酚A合成催化剂及其制备方法：中国，1460552[P].2003-12-10 [5] 齐秀玲.离子交换树脂催化剂的应用及发展趋势[J].精细与专用化学品,2012,20(7):15-18. [6]蔡红,周斌.离子交换树脂在有机催化反应中的应用进展[J].化工进展,2007,26(3):386-391. 谢谢！