BB娱乐平台登录艾弗森用于酯化反应中的两类「固体酸催化剂」是什么？

　　有机酯类广泛应用于溶剂、增塑剂、涂料、香精香料、医药等有机合成工业。酯化反应成为合成原料和中间体的重要途径。传统的合成方法是以相应的羧酸和醇为原料，采用浓硫酸为催化剂来制取。尽管以浓硫酸为催化剂价格低廉、活性高，但随后的中和作用导致无机盐的产生，这些无机盐最终进入废水中，造成废弃物处理成本激增。

　　我们致力于开发新的酯化反应催化剂，寻找新的酯化反应方法。与传统的硫酸催化剂相比，固体酸催化剂活性高、与反应物异相容易分离、无设备腐蚀和环境污染。

　　转化率和选择性是固体酸催化在特定酯化反应中，具有很强的优势。采用固体酸催化剂成功取代硫酸的一个例子是聚已内酰胺的生产，该化合物是制造尼龙-6的原料。

　　固体酸催化剂的选择需要根据实验去决定。首先根据反应底物、温度、水相/有机相、压力等条件去选择固体酸催化剂的基材大类：有机或无机材料。再根据反应参数和一系列实验参数，实现固体酸催化的工艺开发。

　　不同的固体酸催化剂对于不同反应的催化活性不同，导致不同的选择性和转化率。例如，比较了四种固体酸材料对于醋酸与甲醇酯化反应的催化活性。所研究的催化剂有Beta分子筛、硫酸氧化锆、钨酸氧化锆和强酸性树脂。单位重量的活性次序为：beta分子筛强酸性树脂硫酸氧化锆钨酸氧化锆。

　　β 分子筛是一类典型的纳米级分子筛, 具有12元环交叉孔道结构，硅铝比在较大范围可调控, 可以通过改变硅铝比控制沸石的结构和酸性质。β 分子筛特有的无笼三维孔道结构更有利于反应物和产物分子的扩散, 同时β 分子筛还具有择形催化的效果。

　　是一种具有等级孔结构的纳米级高结晶度的沸石分子筛催化剂，专用于芳烃Friedel-Crafts烷基化、酯化反应等。其具有高活性、选择性、长寿命、可反复再生等特点。

　　是一种包含100-200nm沸石晶粒的分子筛催化剂，经改性处理和独特的成型工艺后，该催化剂具有酸性较强、热稳定高，具备抗积碳失活、寿命长、可反复再生等特点。该分子筛在催化裂化、加氢裂化、临氢异构化、加氢脱腊、芳烃烷基化、烯烃水合、烯烃醚化等石油化工过程表现出优异的催化性能。

　　对于酯化反应而言，离子交换树脂是很方便的催化剂。将强酸性离子交换树脂作为固体酸催化剂用于酯化反应已有很多案例。例如：通过固体酸催化马来酸酐与乙醇酯化生产马来酸二乙酯。

　　是一种多孔结构的高分子聚合物，极易与阳离子交换，同时释放出H+，表现出强酸性，专为多相酸催化而开发的固体酸催化剂。其大孔结构允许液体或气体反应物随时进入位于整个珠粒的氢离子位点，从而即使在非溶胀的有机介质中也保持活性。

　　具有酸交换容量高，低温活性高，选择性好等效果。由于其特殊的大孔型结构，具有更好的物理和化学稳定性——耐磨擦、耐渗透压力、有机械强度高等特点，适用于更多工业化的场景。