无水硫酸铜催化酯化反应性能的研究

无水硫酸铜催化酯化反应性能的研究 极为 广泛,如可用作香料和溶剂等.一般工业上采 用硫酸作催化剂来制取,虽然反应时间不长,但硫 酸的氧化性和脱水性会导致一系列的副反应,使酯 的收率不高,而且腐蚀设备,后处理麻烦,有大量废 酸水排出.近年来研究证明,许多无机盐可用作酯 化反应的催化荆,如氯化钙,硫酸铜,氯化铁,金属 醇盐等,它们具有缩短反应时间,提高产率,无污染 等优点.特别是氯化钙和硫酸铜,它们不溶于反应 体系中的醇,酸和酯,是固相催化剂,反应后与产物 分离简便且可以重复使用l3.J.本文即采用无水 硫酸铜作为催化剂对酯类的催化合成进行了较系 统的研究. 1实验部分 11试剂与测试仪器 冰乙酸,苯甲酸,水杨酸,乙醇,丙醇,异丙醇, 正丁醇,异戊醇,乙醚,无水碳酸钠,氯化钠,无水硫 酸镁均为 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 纯试剂,无水硫酸铜,无水氯化钙为 化学纯试剂. Impact410型红外光谱仪,阿贝折射仪,十四支 组密度计. 1.2实验方法 将冰乙酸和醇按一定的物料配比置于三颈烧 瓶中混匀后,加人计量好的无水硫酸铜,加热回流 一 定时间,冷却至室温.将反应液移出,再间一般较长,大 多需要5—6h以上.作者考虑到无水硫酸铜具有 强的吸水性,不用分水器而采取适当增加无水硫酸 铜用量的办法,使无水硫酸铜起催化剂作用的同时 又起吸水剂的作用,吸收反应生成少量水,从而起 到简化操作的作用,并能在较短的反应时间(大多 数为3—4h)内得到较高的酯产率. 2.1.1无水硫酸铜用量对酯产率的影响 首先通过实验找出酯化反应的最佳醇酸摩尔 比和反应对问.考虑到乙酸比异戊醇价格便宜,本 实验采取乙酸过量的方法,固定异戊醇的用量为0. 】moL/%42.181l872902898895 由 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l可见,无水硫酸铜对酯化反应具有明显 的催化作用,而且随着催化剂用量的改变,酯产率 也随之发生变化.当催化剂用量为2.5g时,酯产 率最高.再增加催化剂的量酯产率无明显变化. 2.1.2催化剂重复使用情况评价 由于硫酸铜难于溶于醇,酸和酯中,所以酯化 反应后只要经过过滤即可分离分离后的硫酸铜 经加热脱水即得无水硫酸铜.本实验反应条件均 采用已确定的最佳值,将分离所得的无水硫酸铜重 复用于催化成乙酸异戊酯,可以得出催化剂重复使 用次数与酯产率的关系(表2). 表2无水硫醴铜重复使用次数与酯产率的关系 Tab.2Relationbethetirr~solJsinganhrous (~persulfaleandtheesteryield 焦些型里墨堡旦塑!! 醋产率/%90.28898”7285.884.5 由表2可见,随着无水硫酸铜重复使用次数的 增加,酯产率略有下降,但下降幅度不大.因此,无 水硫酸铜在使用过程中是稳定的,有较好的重复使 用性能. 2.1.3乙酸异戊酯的性能检测 本法所合成的乙酸异戊酯为无色透明液体,具 有类似香蕉和生梨的香味,可与醇,醚,酯等大多数 有机溶剂互溶,几乎不溶于水,密度为0876rT1L, 折光率n为1.4000.红外光谱显示在2960? 处有饱和C—H伸缩振动吸收峰,13701380 cm区域有偕二甲基c—H的双峰1735cm处 有C=O特征吸收峰,l24,5cm左右有强且宽的c — O伸缩振动谱带.按化学工业部部颁 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 Hc一 3—995—76逐项滑定本产品,其结果见于表3. 表3艺醴异戊醋的质量指标 Tab.3Qualtargetoliso—amylaoe~lte 结果表明,本法合成的乙酸异戊酯,其质量指 标已完全达到分析纯产品的要求 2.2其他酯的台成 用类似的方法试验无水硫酸铜对合成其他酯 的催化作用,其结果见表4. 表4无水硫醴铜催化结果 Tab.4Theresultof?faIyIi.esterificationLhro,.~jh 卸叶wdrOuscoppersulfate 乙酸乙醇4 乙酸丙醋4 乙酸丁酯35 乙酸异戊醋3 乙酸苯甲酯3 苯甲酸异丙醋4 苯甲酸正丁醋4 水扬酸乙酯6 85,275—77f77)(O0, 9 90 0o 0 ) 85.59 ( 9 10-】 . i 6 o2 )fO o . + 8 8 88 87 ) 86.81(t26.1 l 2 ) 6 fO 0,8 883 81 ) 90.2】3 ( 8142-] ) 41 (0 0. 87 8”7 6 3 ) 89.0 50.3 58.6 61.5 37】8 3”/19) 3842 3842) 3939 3941) 4000 4003) 5233 5233) 4980 l5O62 l5222 15226 *括号中数据为文献值 由此可见,无水硫酸铜是催化合成羧酸酯的良 好催化剂,特别是对合成低级脂肪酸酯催化效果比 合成芳香酸酯好得多. 3结束语 无水硫酸铜是一种简单易得的无机化合物,对 于低级脂肪酸的酯化反应具有较好的催化活性,所 得酯的产率较高.由于无水硫酸铜难溶于醇,酸和 酯,所以后处理较其他方法简单方便,而且硫酸铜 重复使用性能良好.总而言之,无水硫酸铜催化酯 化反应工艺简单,反应温和,成本低,不腐蚀设备, 无三废污染,反应时间又较短,是一种良好的很有 前途的方法. 参考文献 [I]俞善信.赵宗保.精细石油化工1995,(1):囤. [2]秦正龙现代化工.1997,(11):31. [3:张正.无机化学.1988,4C4):It2 [4]王存德.化工时刊.1991,(3):19. [5]王存德.精细石油化工.t993,(6):29 :6]俞善信.精细石油化工t995,(3):45. 7JW翩瞰RC.H~,:IBookDf凸蛔andPh,63山.CRCPress l眦.1982—1983:C.70,470. (下转至第344页) 嘟嘶鼢? 华糸地质学院姗 StudyonPhaseTransferCatalyticSynthesizingOrtho—Ethoxypheno tSo2.LEZbeng—gao LIUYun—hal,YUChong— (I.DeparUnentofAppliedChemistry,EastChinaC~olo0ealInstitute,Fuzbeu.IX344OOO,China;2.DesignOf- flee,TapWaterGroupled.ofQing~City.,QingDao,SD26611I,chim) Abstract:InthispaperthesynthesisofOrih—ethos,phenolbyusingPhaseTra nsferCatalysis(PTC)atdifferentcondi— donshasbeenstudied.Theresu]tshowsthattheyieldcanreachashighas70%Atthesametime,theeffectofvari一 0135130/3一 pmtonatesolventshasals0beeninvestigatedThisPTCtechnologycanheeasilyoperatedandeon~tled KeyWords:oah—ethox!,l~henol;PTC;solvent {l}{l}睾皋书来带来幕*{l}*{l} (上接第340页) StudyonPropertyofCatalyticEsterificationthrough AnhydrousCopperSulfate DINGjian—hua (DepartmentofAppliedChemistry,EastChinaC~ol~eaiInstitute,Fuzhou,Jx344OO0.China) Abstract:Thispaperstudiesthemethodandconditionsofsynthesisofiso—a my1aceetate.usinganhvdmus~ppersul— fatecatalyst.Underthebestconditions,8estersofaceticacid.benzoicacidandsalie~i~acidaresynthesized throuanhydrouse~persulfate.Thecatalyticeffectofsythesizingestersoflow—gradesebaceousacidoraromatic acidthrouanhydrouscoppersulfateiscontrasted,tOO. KeyWords:anhydrous~rppersulfate;catalysis;estefifieation