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离子交换与吸附, 2008, 24(4): 368 ~ 373ION EXCHANGE AND ADSORPTION文章编号：1001-5493(2008)04-0368-06强酸性阳离子交换树脂负载金属离子改性催化合成乙酸丁酯*廖安平1,2蓝丽红1,2蓝平2张雷1童张法11 广西大学化学化工学院，南宁 5300042 广西民族大学化学与生态工程学院，南宁 530006摘要：用两种强酸性阳离子交换树脂进行金属离子负载改性制备酯化催化剂，考察了金属盐种类，盐浓度，沉浸时间，沉浸温度等因素对催化剂性能的影响。
用在优化条件下制备的催化剂催化乙酸和正丁醇酯化反应体系，反应1h乙酸的转化率达到69％。
关键词：强酸性阳离子交换树脂；负载；催化；乙酸丁酯中图分类号：TQ028.3 文献标识码：A1 前言目前乙酸酯类化合物生产基本上都是采用以浓硫酸作催化剂的传统生产工艺。
在沸点较高的乙酸酯生产时，催化剂浓硫酸易使反应物或产物发生脱水、碳化等副反应。
反应的产物要经过碱中和、水洗以除去浓硫酸，产品的后续提纯过程较复杂；部分产品与未反应原料在中和水洗过程中损失，并产生大量生产废水。
为了除去中和水洗后溶入粗酯中的盐，在最后产品塔往往需要汽相出料，造成能耗较高。
近年来，国内外对用新型酯化催化剂取代浓硫酸做了大量研究，已见报道的有分子筛型催化剂，强酸性阳离子交换树脂，稀土氧化物，金属氧化物负载形成的固体超强酸和杂多酸等[1~4]。
强酸性阳离子交换树脂是一类性能较好的酯化反应催化剂，并易与产物分离，可克服浓硫酸催化工艺的众多缺点。
但一般的强酸性阳离子交换树脂催化酯化反应时，其反应速率比浓硫酸慢。
本研究以强酸性阳离子交换树脂进行负载金属离子改性，提高其催化性能。
考察了树脂的种类、金属盐种类、浓度、负载沉浸时间等因素对催化剂性能的影响；经负载金属离子改性强酸性阳离子交换树脂的催化性能有了较大提高。
* 收稿日期：2007年7月17日项目基金：广西民族大学重大项目资助(项目编号0409011)作者简介：廖安平(1964~), 男, 广西全州，广西大学化学化工学院博士研究生.蓝丽红(1972~), 女, 广西宜州, 广西民族大学化学与生态工程学院讲师.第24卷第4期 离 子 交 换 与 吸 附 ·369·2 实验部分2.1 实验原理用强酸性阳离子交换树脂进行金属离子负载改性，用制备的催化剂在一定条件下，以乙酸和正丁醇合成乙酸丁酯为反应体系，考察改性后获得的催化剂性能。
阳离子交换树脂催化合成甲基丙烯酸异冰片酯动力学阳离子交换树脂催化合成甲基丙烯酸异冰片酯动力学甲基丙烯酸异冰片酯是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用，如涂料、醇酮抗氧剂、表面活性剂、柔顺剂等。
通常，甲基丙烯酸异冰片酯的合成主要依赖于Haber-Weiss反应，但由于该反应温度较高，容易出现反应立即终止，使得反应产率低。
因此，在近年来，阳离子交换树脂催化合成已成为甲基丙烯酸异冰片酯合成的一种有效方法。
阳离子交换树脂催化合成甲基丙烯酸异冰片酯的动力学反应主要分为三个步骤：首先，甲基丙烯酸（AA）与交换树脂上的阳离子（M+）经由电子换热反应形成配位酸盐（AAM+）；其次，在配位酸盐受到酸性催化剂（HX）的作用下，形成一系列不可逆反应，使配位酸盐转变成最终产物甲基丙烯酸异冰片酯（Ester）；最后，将阳离子活性剂（NaOH）加入，将有机盐形式的甲基丙烯酸异冰片酯转化为无机盐形式的甲基丙烯酸异冰片酯，从而完成甲基丙烯酸异冰片酯的合成反应。
甲基丙烯酸异冰片酯的阳离子交换树脂催化合成过程中，反应温度主要影响反应速率，当反应温度升高时，反应速率会随之增加，而反应温度过高会降低反应速率，因此反应温度应保持在适当的范围内。
此外，反应所产生的氢气还会影响反应进程，当反应中氢气浓度增加时，反应速率也会增加。
另外，反应中的溶剂也会影响反应速率，溶剂的类型和浓度会影响反应的速率。
甲基丙烯酸异冰片酯的阳离子交换树脂催化合成反应可以用以下反应式表示：AA + M+ → AAM+AAM+ + HX → Ester + M+ + H2OEster + NaOH → Ester(Na+) + H2O甲基丙烯酸异冰片酯的阳离子交换树脂催化合成是一种有效的合成方法，具有反应条件简单、反应时间短、反应温度低、产率高等优点，能够大大提高甲基丙烯酸异冰片酯的生产效率。
离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯的研究
邵仕香;郑嗣华
【期刊名称】《天津理工学院学报》
【年(卷),期】1994(010)003
【摘要】本文以大孔径强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂对不饱合级酸与醇的酯化反应进行催化，即在Ｄ６１、Ｄ７２及００１×７树酯的存在下，丙烯酸与正丁醇在１３０℃下反应６小时，得到产率为９７．２％的丙烯酸丁酯．对酸醇比，催化剂用量等影响反应因素进行讨论，并摸索出一套最佳反应条件．
【总页数】5页(P22-26)
【作者】邵仕香;郑嗣华
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】O623.624
【相关文献】
1.阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯 [J], 张铁成;单国荣;黄志明;翁志学
2.可回用高效催化剂催化合成甲基丙烯酸丁酯的工艺研究 [J], 穆铁铮;刁香;丁文光;刘福胜
3.离子交换树脂非均相催化酯化合成丙烯酸丁酯 [J], 刘平乐;王良芥;罗和安
4.乙酰丙酮镍催化乙炔一步合成丙烯酸丁酯工艺的研究 [J],
5.在离子交换树脂上负载AlCl_3的固体超强酸催化剂的研究——催化剂的应用——合成顺丁烯二酸二丁酯 [J], 李鹏飞;庞先燊
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732型強酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸正丁酯化工08-2摘要研究了用732型強酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸正丁酯的方法，对比考察了四项因素对收率的影响。
由此找到了此法合成乙酸正丁酯的最佳反应条件为：催化剂用量、醇酸物质的量比，反应时间。
以及催化剂的反复利用情况。
实验结果表明：最佳反应条件下收率为：催化剂 2.5 g 、醇酸物质的量比1:1.6、反应时间60min 。
关键词乙酸正丁酯强酸性阳离子交换树脂催化合成前言乙酸正丁酯是无色透明有愉快果香气味的液体。
其化学式：C6H12O2 分子量116.16 蒸汽压2.00kPa/25℃闪点：22℃，熔点-73.5℃沸点：126.1℃。
能与醇、醚、酮等有机溶剂混溶。
易燃。
急性毒性较小，但对眼鼻有较强的刺激性，而且在高浓度下会引起麻醉，相对密度(水=1）0.88；相对密度(空气=1）4.1。
主要用途：用作硝化纤维清漆、织物、人造革和塑料生产过程中的溶剂，石油和医药工业中的萃取剂，也用于香料复配以及香蕉、菠萝、杏、梨等多种香味剂的成分。
目前乙酸正丁酯的工业生产大都是采用以浓硫酸作催化剂的传统生产工艺。
但以浓硫酸催化易使反应物或产物发生脱水、碳化等副反应，浓硫酸用量大费用高，反应的产物要经过碱中和、水洗等操作除去浓硫酸，而且产品的提纯过程复杂，部分产品在中和水洗过程中被损失掉，并产生大量的酸性废水，生产工艺不够绿色环保。
因而研究新型催化剂有着十分重要的意义，本研究是以732型強酸性阳离子交换树脂处理以后催化合成乙酸正丁酯，可克服浓硫酸催化的诸多缺点，主要考察了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应时间、催化剂的重复使用等因素对回收率的影响，以确定最佳反应条件。
整个实验过程中，催化剂不腐蚀设备，无污，易于分离，可回收再利用，废液排放量少等优势。
离子交换树脂是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，根据合成技术的不同，可制成打孔结构或凝胶结构的离子交换树脂，按引入基团的性质可分为强酸性、强碱性、弱碱性螯合性、酸碱两性和氧化还原性等品种。
丙烯酸丁酯单体制备工艺对其乳液聚合的影响张铁成 单国荣 黄志明 翁志学（浙江大学高分子工程研究所，杭州，310027）摘 要：用催化活性和选择性俱佳的强酸性阳离子交换树脂催化合成了丙烯酸丁酯，考察了丙烯酸丁酯单体制备工艺对其乳液聚合动力学的影响，发现利用水洗并补加引发剂可使其乳液聚合动力学与工业级丙烯酸丁酯乳液聚合动力学基本一致。
用新工艺制得的压敏胶性能指标均符合使用要求。
新工艺减少了酯化生产中的中和、精馏等工序，具有节能、环保等优点。
关键词：压敏胶 工艺开发 丙烯酸丁酯 乳液聚合在我国压敏胶粘剂行业的发展中，丙烯酸酯乳液型压敏胶粘剂占主导地位。
据统计，1998年我国生产的各类压敏胶带中，丙烯酸酯乳液型压敏胶带约占65%左右，其用量也随着经济的发展与日俱增[1]。
因此，开发节能环保型的压敏胶生产工艺一直是研究的热点[2]。
本研究从丙烯酸酯乳液压敏胶粘剂的常用主单体丙烯酸丁酯入手，选用了催化活性与选择性俱佳的强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成了丙烯酸丁酯，其酯化产物只需简单水洗后即可用于压敏胶生产，无需精馏、中和等传统工序。
工艺具有节能、环保等优点。
1 实验部分 1.1 原料正丁醇（上海东兴助剂二厂产）、环己烷（杭州双林化工试剂厂产）、对苯二酚（广州化学试剂厂产）、乳化剂（离子型与非离子型复合，上海化学试剂采购供应站）、引发剂（产地同乳化剂）均为分析纯；强酸性阳离子交换树脂D001cc 为南开大学化工厂产；丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯（均为北京东方化工厂产）均为工业级（产地？）。
1.2 实验工艺 1.2.1 酯化工艺在装有温度计、搅拌器、分水器、回流冷凝管的250mL 三颈瓶中，依次加入正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和催化剂，搅拌并升温至反应温度，每隔一段时间取样（体系酸值按GB2895-82进行测定），反应至分水器中不再有水蒸出（或一定时间）为止。
丙烯酸转化率按下式计算：％）反应前体系的酸值反应后体系的酸值－（丙烯酸转化率（％）＝1001依据醇酸摩尔比换算正丁醇的转化率（即酯化率）。
固体酸催化剂的分类以及研究近况刘庆辉,詹宏昌,汤敏擘(广东省安全科学技术研究所评价中心,广州510620) 摘 要:固体酸作为一种新型绿色环保型催化剂引起了人们的广泛关注。
到目前为止,已经开发出固载化液体酸、简单氧化物、硫化物、金属盐、沸石固体酸、杂多酸固体酸、阳离子交换树脂、粘土矿、固体超强酸等九类固体酸。
笔者在综合国内外的研究近况的基础上,提出了对固体酸催化剂研究的展望。
关键词:固体酸;催化剂;近况Classification and Research Development of Solid Acid CatalystLIU Qing-hui,ZH AN Hong-chang,TANG Ming-bo(Safety Assessment Center,Guangdong Institute of Safety Science&Technology,Guangzhou510620,China) A bstract:Recently,solid acids as new g reen cataly sts have attracted considerable attention.By far,nine kinds of solid acids,such as solid-suppo rted liquid acid,ordinary oxid,sulfide,salt,zeolite solid acid,cation ex-change resin,clunch and solid superacid had been developed.The prospects fo r solid acids were proposed on the base of colligating recent domestic and abroad researching.Key words:solid acids;cataly st;research development 固体酸是近年来研究与开发的一种新型酸催化剂,也是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一,因而对固体酸的研究具有十分重要的意义,成为当前催化研究的热点之一[1]。
