无毒增塑剂檬酸酯的催化合成研究.pdfVIP

无毒增塑剂柠檬酸酯的催化合成研究 摘 要 本论文合成并表征了两种类型的六种固体酸催化剂，探讨了它们在合成柠檬 酸酯反应中的催化性能。论文主要包括以下内容： 用低浓度的硫酸处理坡缕石（PGS ）和纤维状Al O ，分别制得了SO 2-/PGS 、 2 3 4 SO 2-/Al O 型固体酸催化剂，以柠檬酸三辛酯的合成为探针反应，测试了其催化 4 2 3 性能，结果表明上述固体酸均具有较好的催化活性，酯化率可达到 92% 以上。 设计并制备了以蒙脱土（MMT ）、坡缕石（PGS ）为载体，分别将羟基铁和 羟基铝的聚合离子通过离子交换的方法进行插层，再用SO42- 改性，制备了插层 型粘土固体超强酸（SO42-/Fe-PGS 、SO42-/Fe-MMT 、SO42-/Al-PGS ），测试了其对 合成柠檬酸三辛酯的催化活性，酯化率均在 90% 以上，其中SO42-/Al-PGS催化活 性最高，酯化率达到 99% 。上述类型催化剂的优点在于原料廉价、制备方法简单、 催化性能高、并且对环境污染小，但缺点在于重复利用不足，重复利用 6 次后， SO42-/Al-PGS 的酯化率为 87%，其它催化剂的酯化率都降为 75%左右。 以苯酚和甲醛为原料制备酚醛树脂，再将其磺化，制备了磺化酚醛树脂，将 其应用于柠檬酸三丁酯和柠檬酸三辛酯的催化合成中，考察了催化剂用量，酸醇 摩尔比，反应温度，反应时间等因素对酯化率的影响，在最佳条件下，柠檬酸三 丁酯的产率为 99%，柠檬酸三辛酯的产率为 97% 。这种高分子强酸性阳离子交 换树脂除了有较高的催化活性，还具有制备简单、热稳定性好、无环境污染等优 点。 关键词：柠檬酸三辛酯；柠檬酸三丁酯；固体超强酸；粘土；磺化酚醛树脂 I 无毒增塑剂柠檬酸酯的催化合成研究 Abstract In this thesis, two types, six solid acid catalysts were synthesized and characterized. Their application in the catalytic preparation of citrate ester was investigated. The main contents of the thesis were as following. Solid acid catalysts of SO 2-/PGS and SO 2-/Al O were prepared by modified 4 4 2 3 palygorkite (PGS) and fibrous Al O with low concentrated sulfuric acid, respectively. 2 3 Their catalytic activity in the synthesis of trioctyl citrate was investigated. The yields were both above 92%. Pillared super solid acid catalysts of SO42-/Fe-PGS, SO42-/Fe-MMT and 2- SO4 /Al-PGS were prepared by inserting a Fe polycation and an Al polycation into montm