β沸石分子筛催化合成乙酸辛酯.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第32卷 第3期 2008年 6月 JOURNAIOFDAQING PETRO1EUM INSTITUTE V01．32 No．3 Jun． 2008 lj；沸石分子筛催化合成 乙酸辛酯 汤晓君 ，刘 明武。 (1．齐齐哈尔大学 应用技术学院，黑龙江 齐齐 哈尔 161006； 2．齐齐哈尔大学 高教评估研究中心，黑龙江 齐齐哈尔 l61006) 摘 要：用 Si／AI比为 5O的13沸石分子筛作催化剂，研究 乙酸和辛醇的酯化反应，考察催 化剂用量、醇酸物质 的量 、 反应时间等对 乙酸辛酯的酯收率的影响；比较用不同物质改性后的8沸石催化剂对酯化反应产率的影响；并对 Sl／A!比 为25和5O的31沸石及改质沸石 的表面酸量和酸强度进行表征．结果表明，Si／AI比为5O的H一13沸石分子筛具有较好 的催化性能和选择性 ；适宜的反应条件 ：(醇)： (酸)为 1：1．6，催化剂用量为6g／mol辛醇 ，反应时问为2．5h；酯收率 达 89 ． 关 键 词：13沸石分子筛 ；催化合成 ；酯化反应 ；乙酸辛酯 中图分类号：TQ225．241 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1891(2008)03—0046一O3 0 引言 分子筛作为酯化反应催化剂的研究主要经历 了传统沸石 、中孑L材料、复合分子筛 3个阶段口]．传统沸 石分子筛主要包括 HY，HZSM一5，H一8、磷酸铝、硅磷酸铝等，它有很宽的可调变 中心和酸强度 ，比表面 积大 ，孑L分布均匀，孑L径可调，对反应原料和产物有 良好的形状选择性，结构稳定、机械强度高，可重复使 用；中孔材料孑L径可调、水热稳定性好，但孑L壁无定型、催化活性低 ，应用受到限制；目前对复合分子筛的研 究已取得一定成果 2，但仍存在制备条件复杂、成本较高的缺点．传统沸石分子筛具有 良好的稳定性和催 化活性 ，其中3I分子筛在烃类裂解、醚化、歧化、异构化 、烷基化 、酯化、烷基转移反应等方面被广泛应用，成 为近年来发展较快 的分子筛催化剂l1]．改性后 的H—I3分子筛是惟一具有三维十二元环孑L道、没有笼的 分子筛，其酸性强、活性高，在许多反应中被使用．目前 ，H一8分子筛作为酯化反应催化剂，已经取得较大 的进展 ，赵瑞兰 等将 H一』3沸石应用于酯化反应 ，已成功合成出乙酸戊酯、丙酸戊酯 、乙酸己酯 、乙酸苄 酯 、丁酯戊酯等．乙酸辛酯是重要的合成香料 ]，目前对乙酸辛酯 的催化合成报导较少 5]．笔者尝试以H 一 』3沸石为催化剂，采用恒压滴液漏斗将乙酸逐滴加到反应体系中进行加热回流，避免使用有毒带水剂， 催化合成乙酸辛酯． 1 实验 1．1 催化剂的制备 (1)H～ 沸石的制备．将 Si／AI比分别为25和50的j3沸石分子筛按文献-16]制备得到．(分别用j325 和 3[5O表示)． (2)改性 沸石的制备．将 Si／AI比为 5O的 沸石分子筛分别用浓度为 0．20mol／L 的 ZnCI。，Fe (NO)。，LaCI。，AICI溶液按 (沸石)：m(溶液)一1：10的比例浸渍 24h进行离子交换，抽滤、洗涤 、 110C烘干，在 540℃下焙烧 2～3h，得改性后的 Zn--[3，La-- ．AI--t3，Fe--[3沸石催化剂． 1．2 催化剂的表征 催化剂的NH。一TPD图在美国康塔公司CHEMBET--3000型化学吸附仪上测定，载气 He的流量 为 120mL／mim，升温速率为 1O℃／mira比表面积和孑L结构使用美 国康塔公司NOVA2000e物理吸附仪 收稿日期 ：2008—04—08；审稿人：董 群 ；编辑 ：王文礼 作者简介：汤晓君(1966一)，女，硕士，副教授，主要从事有机化学教学及催化合成方面的研究． · 46 · 维普资讯 第 3期 汤晓君等：8沸石分子筛催化合成乙酸辛酯 测量． 1．3 乙酸辛酯的合成 在装有温度计 、分水器、回流冷凝管 、恒压滴液漏斗的三颈瓶中加入 0．1mo