柠檬酸酯合成用催化剂研究进展

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1、柠檬酸酯的合成及研究摘要介绍了近年来柠檬酸酯类化合物的合成方法及主要用途。对各类催化剂，如磺酸类、固体超强酸、杂多酸、无机盐等在合成柠檬酸酯上的应用进行了综述，并分析比较了各种催化剂的优缺点。介绍了固栽交联、纳米、磁化、微波辐射等技术在催化剂改性上的应用，展望了柠檬酸酯合成的发展前景。Abstract：UsingH2SO4，P-toluenesulphonicacidandNaHSO4asthecatalysts，thecatalyticsynthesisprocessesoftributylcitratewereinve

2、stigated．Thenthreecompoundswereloadedontheactivecarbonandtheinfluenceonhomogeneousandheterogeneoussystemwasstudied．Theresultsshowedthattheactivecarbon—supportedcatalystsexhibitedgoodcatalyticactivity，andC-H2SO4wasdeterminedasthemostsuitablecatalystforthesynthesiso

3、ftributylcitratebyoptimizationexperiments．Infurtherinvestigation，C-H2SO4wasappliedtothecatalyticsynthesisofacetyltri-n—butylcitratefromcitricacidviaanintegrationprocess．Theresultsindicatedthattheintegrationsynthesisprocessofacetylri—n-butycitratepossessedtheadvant

4、agesofsimilarqualityofproduct，simplifiedproductionprocess，lowcostandenvironmentalbenign．Keywords：finechemicalengineering；activecarbonsupportedcatalyst；acidvalue；chromaticvalue；integrationtechnology；tributylcitrate前言增塑剂安全性问题一直受到各国重视，1999年，欧盟禁止销售邻苯二甲酸酯类增塑剂⋯。目前报道的酸催化

5、剂主要有硫酸氢盐J、离子液体-4J、固体超强酸．6J、杂多酸、固载杂多酸j、L酸J、固载L酸¨、阳离子交换树脂、氨基磺酸和钛酸四丁酯¨等，虽然它们均显示了一定催化效果，但不同程度地存在催化剂制备复杂、成本较高、产品指标差和污染环境等问题，在工业应用中受到限制目前，工业上生产柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯的关键难题在于产品的中控酸值、成品酸值、色度、纯度、成本和环境污染，中控酸值是工业上决定反应结束的唯一指标，酸值越低，说明反应越彻底。成品酸值、色度和纯度是决定产品是否合格的指标，这些指标与催化剂直接相关•选题背景及现状柠檬

6、酸酯类化合物以柠檬酸为主要原料，具有无毒、生物降解性好、挥发性小、抗细菌等优点，是一种环境友好型材料。近年来，国内外对其的研究非常活跃，已成功开发出多种适合于不同领域的品种，前景广阔¨。柠檬酸酯最广泛的用途是塑料的增塑剂，由于其无毒，增塑效果好，是食品包装用PVC薄膜、药品医药器械、玩具制品的主要增塑剂。Hodgson等研究用该类化合物可作为整理织物的非离子柔软剂及抗皱剂。Doll等用柠檬酸和D一山梨醇合成了一种吸水剂，有增稠效果。日本的Taniuchi-6在肥皂中加入含有烷基醚柠檬酸酯，发现对皮肤具有良好的清洁作用而不会

7、造成皮肤红肿。美国的Imperantel将含有甘油烷氧基的柠檬酸酯加人口红，可防止唇膏的脱水收缩。柠檬酸酯类表面活性剂的发展概况自20世纪80年代以来,美国、法国、前苏联、捷克等国家对柠檬酸酯进行了大量的研究工作。美国Vahlteich等人研究的该类化合物应用在人造奶油中作乳化剂,在卵磷脂中作增溶剂;美国Heyden研制的柠檬酸与环氧乙烷乙氧基化后再酯化得到的产品,可作为织物抗皱整理剂。德国一家公司研制的产品应用到化妆品中作为香水、润肤剂以及油水乳化性人体保护用品中的增溶剂和柔软平滑剂;柠檬酸酯作为一种重要的表面活性剂,已

8、在世界范围内得到了应用。中国对柠檬酸酯的应用仅限于作PVC增塑剂产品。目前,全国柠檬酸装置总生产能力可达400kt/a,但由于国内外市场和生产成本等原因,全年产量为250kt/a左右,居世界第一位。中国柠檬酸生产供过于求的现象日益严重,因此,大力发展柠檬酸酯表面活性剂产品的应用研究,具有现实意义。国外发