檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯的催化合成研究.pdf

1、本文報(bào)道了以檸檬酸、正丁醇為原料，在催化劑的存在下合成檸檬酸三丁酯(TBC)和以合成的TBC、乙酸酐為原料，在催化劑的存在下合成乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)的研究結(jié)果。對(duì)ATBC的催化合成嘗試了用管式固定床反應(yīng)器進(jìn)行合成操作，取得了滿意的結(jié)果。 在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先采用硫酸氫鈉作催化劑合成TBC，對(duì)反應(yīng)物料配比、反應(yīng)時(shí)間以及催化劑的用量等工藝條件進(jìn)行了考察，在優(yōu)化的工藝條件下，TBC的收率達(dá)到了97.6％，高于文獻(xiàn)值95.0

2、％；同時(shí)還采用大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、4A分子篩作催化劑對(duì)該反應(yīng)體系進(jìn)行了研究，取得了較好的實(shí)驗(yàn)成果，上述兩種催化劑在優(yōu)化的工藝條件下TBC的收率分別為83.0％和76.5％。 利用上述合成的TBC，在催化劑硫酸氫鈉、大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的作用下，用乙酸酐作為乙酰化試劑對(duì)ATBC的合成進(jìn)行了研究，并對(duì)反應(yīng)的物料配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及催化劑的用量等工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，在優(yōu)化的工藝條件下，上述兩種催化劑作用下ATBC的收

3、率分別為99.5％和99.8％，高于文獻(xiàn)值。并且原料檸檬酸三丁酯轉(zhuǎn)化率接近100％，避免了TBC與ATBC分離困難的問題，后處理工藝簡(jiǎn)單。還嘗試了4A和HZSM-5兩種分子篩對(duì)該反應(yīng)體系進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，它們不適于該體系。 采用管式固定床反應(yīng)器合成ATBC時(shí)，大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂既是催化劑，又是固定床的填料，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，催化劑經(jīng)過潤(rùn)濕后，催化活性明顯提高，在較低的溫度下也能達(dá)到較高的收率。初步考察了反應(yīng)物的摩爾比、加熱循環(huán)