Sn-SO /ZrO 2固体超强酸催化合成乙酸丁酯

2011-10-13王芳

天津化工 2011年1期

王芳

（扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127）

王芳

（扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127）

采用sol-gel法制备了固体超强酸以及催化剂，用Hammett指示剂法对催化剂酸强度进行表征，并考察了其对乙酸和正丁醇的酯化活性，实验结果表明，Sn（Ⅳ）SZ的活性优于和Sn（Ⅱ）SZ。实验优化条件为：醇酸物质的量比为1.4：1，Sn（Ⅳ）SZ催化剂用量为0.5 g(乙酸0.41mol)，反应时间为3～4 h，乙酸转化率可达96%以上。

固体超强酸；催化；乙酸丁酯

本文通过锡离子掺杂改性制备的固体超强酸合成乙酸正丁酯，着重考察了反应的催化条件，在最适宜的反应条件下反应3～4 h，催化合成乙酸正丁酯的酯化率可达96%以上。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

ZrOCl2·8H2O试剂采用工业品。负载用的金属盐选用SnCl4、SnCl2，均为化学试剂。95%乙醇、苯、乙酸、正丁醇、氨水均为分析纯试剂。

气谱为日本岛津GC-17A气相色谱仪。催化剂的HO值采用指示剂法测定。

1.2 固体超强酸的制备

1.2.1称取一定量的ZrOCl2·8H2O

固体置入烧杯中，加入一定量的去离子水配成质量分数为8%的溶液，混合均匀后，在快速搅拌下向溶液中滴加25%～28%的氨水，调节pH≈9，室温陈化24 h后抽滤，反复洗涤至无Cl-(用0.1mol/L的AgNO3检验)。将沉淀在高压釜中383K乙醇醇化处理8h，然后研磨成100～120目的细粉，用0.5mol/L的H2SO4溶液(按15mL/g细粉)浸渍1h，过滤后再烘干，并置于马福炉中焙烧4h即得醇化催化剂。

1.2.2用金属离子对其改性

将金属盐SnCl4或SnCl2溶于0.5 mol/L的H2SO4得到0.2mol/L金属盐溶液，并用此溶液（按15mL/g细粉）浸渍Z（rOH）41 h，使金属离子和负载在Zr（OH）4上，过滤后在383 K烘干，然后置于马福炉中823 K焙烧4 h即得固体超强酸，简写为：Sn（Ⅳ）SZ和Sn（Ⅱ）SZ。