Beckmann重排反应中催化剂应用研究进展
2019-05-13夏威锋徐家淇董先月李志强何菲菲郭海昌郑人华
浙江化工 2019年4期
关键词:催化剂
夏威锋 ,徐家淇,董先月,李志强,何菲菲,郭海昌,郑人华
(台州学院医药化工与材料工程学院,浙江 台州 318000)
德国化学家贝克曼早在1886年发现了Beckmann重排反应,其反应通式表示如图1。传统的Beckmann重排反应需要大量的强酸,如H2SO4、H3PO4等作为催化剂,且在高温的条件下,才能有效地进行反应。此法反应过程中由于有较强的酸性、氧化性、腐蚀性、毒性等因素,很有可能造成大量副产物的产生,并且反应操作复杂,后期处理繁琐,从而导致产率不高、废液严重污染环境等现象。后来,化学工作者采用氨基磺酸、甲磺酸、酸酐等催化剂催化传统Beckmann重排反应,这样大大减少了酸的使用。如陆忠[1]将氨基磺酸溶解在乙腈中并用于Beckmann重排反应,且过滤后得到的催化剂可重复使用。此外根据氨基磺酸的特殊性质,使反应过程无副产物生成,操作简单,无污染,催化剂可以重复利用,是一种比较好的催化剂。2004年,Wang等[2]报道了酮肪在H2NSO3H催化下的Beckmann重排,得到了很好的收率,但反应需要 6~8 h。Marziano等[3]研究了一些有机催化对Beckmann重排反应的影响,其中乙酸和乙酸酐催化效果相对较好。

图1 Beckmann重排反应通式
此外,随着有机、无机化学的不断发展以及分子筛、微波、超声波等技术的不断成熟,Beckmann重排反应不断将催化体系从液体酸和金属氧化物转变成新型液体酸、固体酸催化剂以及微波、超声等。因此,本文就不同新型催化剂类型对Beckmann重排反应的影响进行了综述。
1 固体酸催化体系
固体酸[4]因其具有普适性,能够对不同反应提供合适的酸强度。……
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