乙酸异戊酯合成的研究进展.doc

乙酸异戊酯合成研究进展
陈丹云,王敬平,柏艳
(河南大学化学化工学院,河南开封475001)
摘要:综述了采用对甲苯磺酸、氨基磺酸、对氨基苯磺酸、Hβ型沸石、FeY、8种无机盐、铌酸、杂多酸和阳
离子交换树脂等催化剂合成乙酸异戊酯的方法。
关键词:乙酸异戊酯;催化;合成
中图分类号: TQ225. 24 文献标识码: A 文章编号: 1004-0404 (2001) 06-0008-03
乙酸异戊酯俗称香蕉油,是无色透明液体,具有香蕉和梨的香味,可用作食品和化妆品香精,用作喷漆、清漆、硝酸纤维素、氯丁橡胶、油墨等的溶剂,药品生产中的萃取剂,铬的测定和摄影、印染、铁、钴、镍的萃取剂等,这种用途广泛的有机化工产品在国内外具有广阔的需求市场。工业生产多采用乙酸和异戊醇为原料经催化酯化得到乙酸异戊酯,随着保护环境的意识逐渐增强,非硫酸催化合成酯类已成必然
趋势,为此作了大量有益的探索并发现了一些有工业化应用前景的酯化催化剂。
1 磺酸类催化
1. 1 对甲苯磺酸[1]
对甲苯磺酸是强质子酸催化剂,用于合成乙酸异戊酯时在反应体系中加入无水氯化钙作吸水剂,不加带水剂,反应条件温和,操作简单,无废酸排放,产品质量高(酯含量99. 50%),产率高,但后处理时
催化剂和吸水剂需进一步分离,反应后的吸水剂若不经回收处理便成为废渣。反应条件为醇酸摩尔比1∶1. 2,%,反应时间1 h,酯产率94. 76%。
1. 2 氨基磺酸[2]
氨基磺酸在工业和民用清洗剂中应用广泛,用它作酯化催化剂性质稳定,安全,腐蚀性小,反应时间短,容易与反应液分离并可重复使用,产率较高,有一定的工业应用价值,但反应液仍需水洗、碱洗、饱和食盐水洗、水洗和干燥,后处理工艺复杂。合成乙酸异戊酯的优化工艺条件为醇酸摩尔比0. 1∶0. 15,催化剂用量为乙酸的10% (质量百分数),带水剂甲苯约25 ml ,反应时间2. 5 h,酯化产率86. 2%,催化剂不经处理重复使用5次的产率仍达83. 7%。
1. 3 对氨基苯磺酸[3]
用对氨基苯磺酸作合成乙酸异戊酯的催化剂,催化性能稳定,使用方便,安全,无污染,可重复使用,反应时间短,对该反应体系加带水剂有利于提高产率。但后处理工艺复杂,带水剂加入量较多,产率不够高。优化反应条件为醇酸摩尔比2∶1,带水剂环己烷40 ml,催化剂1 g,反应时间1 h,产率80%,催化剂重复使用6次产率75%。
2 分子筛及负载化分子筛催化
2. 1 Hβ型沸石[4]
用Hβ型沸石固体酸催化剂催化合成乙酸异戊酯,催化活性高,性能稳定,容易与产品分离,易回收并可重复利用,后处理工艺简单,不需三废治理,不腐蚀设备,收率高,为工业化生产提供了有利用价
值的催化剂,最佳合成条件为醇酸摩尔比1∶1,催化剂活化温度400℃,活化时间2 h,催化剂用量1. 5g,反应时间2~3 h,不加带水剂,乙酸转化率99%,酯的一次性收率87%,总收率98%以上,催化剂重复使用6次活性基本稳定。
2. 2 HY分子筛负载FeSO4·7H2O[5]
HY分子筛负载FeSO4·7H2O得负载型催化剂FeY,该催化剂制备方法简单,反应活性较高,其突出优点是在后处理过程中不脱色,不中和硫酸,从而简
化了生产工艺,减轻