二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛.pdf

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1、AD未VA墨NCEsS磊IN羔FINE赫PEr羔ROC。HEM三ICA坞Ls籼卷第一’▲期。’二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成丁醛1，2一丙二醇缩醛杨水金，喻莉，丁水朋，章天骏(湖北师范学院化学与环境工程学院，黄石435002)[摘要]简要介绍了二氧化硅负载硅钨钼酸催化剂的制备方法，并以si0：负载硅钨钼酸为催化剂，丁醛和1，2一丙二醇为原料合成丁醛l，2一丙二醇缩醛，用正交实验法考察了反应物料摩尔比、催化剂用量、带水剂环己烷用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明，在丁醛与1，2一丙二醇摩尔比1：1．4，催化剂用量占反应物料总质量的0．8％，带水剂环己烷用量8mL，反应时间60IIlin

2、的优化条件下，丁醛1，2一丙二醇缩醛的收率可达91．6％。[关键词]丁醛1，2一丙二醇缩醛H。siw6M060加Si0：催化醛具有芳香气味，是食品、烟草、化妆品的重理想的催化效果。要原料。但因其性质不稳定，很容易发生加成、氧1实验部分化、缩合等反应而限制了其应用。若将其制成缩1．1主要仪器及试剂醛，不仅可克服其性质不稳定的缺点，又能较好地阿贝折射仪；PKw一Ⅱ型电子节能控温仪；x保留醛的芳香特性。缩醛是一类重要的化合物，射线衍射仪，D8ADVANcE型，德国布鲁克公司通常可以作为油漆和制药工业等的中间体，有机产，由石墨单色器滤波，用铜靶Kd．辐射，在管电合成的羰基保护，并且是用途广泛的香料，

3、其加香压40kV，管电流40mA的条件下测定，扫描范围产品具有很高的稳定性。丁醛1，2一丙二醇缩醛(28)50一70。；红外拉曼光谱仪，Nicolet5700型，有新鲜的果香味，可以用于多种有机合成和日化美国尼高力公司产，KBr液膜法；MERcuRY—Vx香精配方中⋯。其传统的合成方法是用无机酸300核磁共振波谱仪，美国瓦里安公司产，CDCl，作催化剂呤J，由丁醛与1，2一丙二醇合成，但该方为溶剂，TMS为内标。法存在副反应多，反应后产品纯度不高，而且对设丁醛，1，2一丙二醇，正硅酸乙酯，正丁醇，环备的腐蚀也很严重，后处理中含有大量的酸性废己烷，饱和食盐水，无水氯化钙，Na2Wo。·2H：O

4、，水，造成环境污染等缺点。随着环保法规对环境Na2M004·2H20，Na2si03·9H20，H2S04均为分要求的不断提高，开发可取代无机酸的新型催化析纯；实验用水均为二次蒸馏水。剂已成为工业生产中普遍关心的问题。文献报道1．2H4SiW6M060舯／Si02催化剂制备方法一些路易斯酸【3J、分子筛HJ、蒙脱土口J、固载杂多按文献¨训报道的方法制备H。siw。Mo。040，酸盐【61等固体酸催化剂对缩醛反应具有良好的然后将1．5gH。SiW6M060柏溶解于26mL水中，催化作用。杂多酸及其盐类因其酸性、氧化还原将一定量的正硅酸乙酯和正丁醇(体积比2．5：1)性比较容易调节，便于对催化剂

5、进行设计，所以在的混合液缓慢逐滴加到H。SiW。M060加溶液中。催化领域越来越受到人们的关注¨。91。但由于杂在室温、45、80℃下搅拌l，1，3h，所得凝胶在真多酸具有较小的比表面积，且易溶于极性溶剂，不空45℃条件下干燥16h，在真空90℃条件下干利于催化剂的回收利用，因此必须寻找到合适的燥3h，所得干凝胶用90℃的热水洗至滤液为中载体，将杂多酸有效分散，最大程度地发挥其催化性u1

6、。最后在高温箱式炉内于200℃温度下活作用。SiO：具有比较大的比表面积、规律的孔结构和优良的热稳定性，被广泛用作催化剂载体、吸附剂和干燥剂等。为此，笔者合成了SiO：负载硅收稿日期：2012一ll一18。

7、作者简介：杨水金，教授，现从事无机功能材料研究。钨钼酸催化剂，并以此为催化剂对合成丁醛1，2基金项目：湖北省教育厅中青年科研基金资助项目一丙二醇缩醛的反应条件进行优化，取得了较为(Q20112507)。2013年2月杨水金等．二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成丁醛l，2一丙二醇分缩醛31化4．5h，即得负载量为30％的H4Siw6M060柏／8．00，10．4。，20．7。，25．50，29．2。，34．50和SiO：催化剂。37．80。出现较强的衍射峰，说明H。siw6M06040具1．3杂多酸H4SiW。Mo。o舯负载量的确定有Keggin结构特征。而在H4siW6M06040／Si02固定催

8、化剂焙烧时间为4．5h，焙烧温度为的x射线粉末衍射谱图中，只有在22．40出现强200℃，在丁醛用量为0．2mol，醛醇摩尔比为1：的宽峰，而无明显的H。Siw。M060柏特征衍射峰，1．4，催化剂用量为反应物质量的0．8％，带水剂表明H。Siw6M06040／Si02催化剂呈典型的无定环己烷用量为8mL，反应时间为60min条件下合形态。由此可见，H。Siw。Mo。0∞高度分散在SiO：成丁醛1，2一丙二醇