过渡金属甲基磺酸盐催化酯化反应*
2016-06-05张晓彤
张 鹏,朱 强,王 锐,张晓彤,姜 恒
(辽宁石油化工大学 化学与材料科学学院,辽宁 抚顺 113001)
酯化反应是一类重要的有机化学反应,合成的羧酸酯是重要的化工原料。羧酸酯作为一类最常见的有机化合物[1],被广泛应用于食品、香料、涂料、橡胶、日化、医药等领域[2]。

作者曾经报道过甲基磺酸铜[8]和甲基磺酸锌[9]催化酯化反应,这两种甲基磺酸过渡金属盐具有用量少以及催化活性高等优点,而且通过简单的相分离即可回收重复使用。因此,有必要对其它过渡金属甲基磺酸盐包括Co(CH3SO3)2·4H2O和Mn(CH3SO3)2·2H2O对酯化反应的催化性能进行研究。实验发现Co(CH3SO3)2·4H2O也可高效催化酯化反应,反应见反应式(1)。
(1)
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
甲烷磺酸:质量分数99%,艾克柔丝公司;其它试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
傅里叶变换红外光谱仪:Perkin Elmer公司;热重分析仪、气相色谱仪:Autosystem XL,Perkin Elmer公司。
1.2 实验方法
1.2.1 过渡金属甲基磺酸盐合成
按文献[10-12]方法,将微过量的金属碳酸盐或碱式碳酸盐与甲烷磺酸水溶液反应,经过过滤,洗涤,浓缩,冷却结晶后,将产品用水进行重结晶,得到产品Cu(CH3SO3)2·4H2O[8]、Zn(CH3SO3)2·4H2O[9]、Mn(CH3SO3)2·2H2O[10]、Co(CH3SO3)2·4H2O[11]。经TG和IR表征,与文献结果相符。
1.2.2 酯化反应
室温下,在100 mL的反应瓶中依次加入酸0.2 mol,醇0.24 mol,n(催化剂)∶n(酸)=0.5%,环己烷15 mL(带水剂)。在磁力加热搅拌器上加热回流1~3 h,反应结束后静置、冷却至室温,回收分水器中的油层到反应器中,测定其酸值(按GB/T1668—95方法)。反应结束后,根据反应前后的酸值变化来确定酯化率。计算公式如下:

2 结果与讨论
2.1 甲基磺酸盐与铜盐催化活性比较
催化剂活性对比见表1。……
