1. 研究目的与意义
羧酸乙烯是酯重要的有机中间体,结构中含有活性功能基双键,能进行加成反应、聚合反应以及水解反应,其聚合物在粘合剂、涂料、防锈剂等方面均有应用;不饱和羧酸乙烯酯,还可做交联剂,光敏树脂材料。目前,除醋酸乙烯酯外,其他羧酸乙烯酯市售商品不多,就这一背景,对壬酸乙烯酯的合成工艺进行研究。
传统酯交换催化剂主要有酸、醇钠等催化剂,如浓硫酸、甲苯磺酸、甲醇钠等。例如硫酸作为酯化反应传统催化剂,由于其脱水、氧化作用,导致产品质量差,工艺流程繁琐,设备腐蚀严重,排放的废水对环境造成污染。因此,开发可取代硫酸的新型催化剂体系受到人们的普遍关注,尤其是固体酸催化剂的研究 ,是一类比较理想的酯化反应催化剂,对设备无腐蚀,不污染环境,产品质量好,值得推广应用。
酯化反应是一个可逆反应, 在酯化反应发生的同时也有酯的水解反应发生, 要想获取酯的高收率和缩短反应所需的时间,应使反应在特定的条件下进行,如使用催化剂、加热、使某一反应物适当过量和减小生成物中水的量等, 而其中催化剂的使用将直接影响酯化反应的速度和酯收率, 决定酯化反应是否有工业价值。所以长期以来酯化反应催化剂方面的研究异常活跃。适用于工业规模生产的醇和酸直接酯化反应的催化剂仍将是未来研究的重点,固体超强酸催化剂、生物酶催化剂、酸性高分子催化剂、杂多酸催化剂等将会有重要的发展。未来的酯化催化剂将具有高度催化活性和选择性, 不腐蚀设备、后处理简便、不造成三废污染、能重复使用等特点。
2. 国内外研究现状分析
国外:
⑴.1956年美国的charles brown研究了用汞做催化剂催化碳酸和乙烯酯的酯交换反应。
⑵.1969年美国的arnold e.young,midland,mich.研究了在气相温度下用汞等金属盐催化有机酸和乙烯酯的反应。
3. 研究的基本内容与计划
采用酸酯交换的方法,以壬酸和醋酸乙烯酯为原料,在固载酸催化剂作用下进行反应,得到粗产品;通过进一步的精制处理制得目标产品。
ch2=choocch3 rcoohch2=choocr ch3cooh
要求:确定适宜的催化剂及用量、催化剂制备条件、原料配比、阻聚剂及用量、反应时间等工艺参数;确定合理的反应产物精制过程及工艺参数,制得纯度达99%以上的目标产品。
4. 研究创新点
固载催化剂的活性高,选择性好,和产物易分离,污染小,是新型绿色合成线路。
通过本次试验希望开发出高活性、高选择性的固载酸催化体系,以期望实现上述酯交换反应的清洁化合成。
