專利名稱：促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
發(fā)明專利CN1453067A和CN1290574A分別公開了一種制備磁性固體酸催化劑的方法，但這些方法都需先制備磁性物質(zhì)作催化劑核，催化劑制備步驟繁瑣，而且制備得到的催化劑酸性較強(qiáng)，對(duì)乳酸銨酯化反應(yīng)的選擇性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決以往乳酸酯化反應(yīng)中催化劑都需先制備磁性物質(zhì)作催化劑核，催化劑制備步驟繁瑣，而且制備得到的催化劑酸性較強(qiáng)，不適合乳酸銨酯化反應(yīng)的問題，而提供的一種促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法。本發(fā)明中促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系由磁性固體酸催化劑與二氯化錫按20∶1-1∶20的重量比組成。本發(fā)明中促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系用于乳酸銨酯化反應(yīng)，反應(yīng)中(a)原料乳酸銨與C1-C4醇的質(zhì)量比為10∶1-1∶10；(b)磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的0.005％-5％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫按20∶1-1∶20的重量比組成；(c)酯化反應(yīng)在常壓、115-140℃的條件下反應(yīng)3.5-11h。本發(fā)明中促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)(一)向硫酸鐵溶液中每分鐘滴加10滴氨水溶液，使溶液中pH值達(dá)到6-10，形成懸濁液；(二)將懸濁液進(jìn)行固液分離，固相分離物在50-160℃下干燥10-30h，并研磨成100-120目的粉末；(三)按Fe與Ni原子比為1∶1-3∶1的比例將粉末加入硫酸鎳溶液中，并攪拌均勻；(四)將水分蒸干，得到的混合物置于馬福爐中，以每分鐘升高2-10℃的速度升溫至780-1000℃，在此溫度下再焙燒1.5-3.5h；(五)將焙燒后的混合物質(zhì)取出冷卻至室溫，即得到磁性固體酸催化劑。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系由磁性固體酸催化劑與二氯化錫按20∶1-1∶20的重量比組成。其中磁性固體酸催化劑的制備方法按下述步驟進(jìn)行(一)向硫酸鐵溶液中每分鐘滴加10滴氨水溶液，使溶液中pH值達(dá)到6-10，形成懸濁液；(二)將懸濁液進(jìn)行固液分離，固相分離物在50-160℃下干燥10-30h，并研磨成100-120目的粉末；(三)按Fe與Ni原子比為1∶1-3∶1的比例將粉末加入硫酸鎳溶液中，并攪拌均勻；(四)將水分蒸干，得到的混合物置于馬福爐中，以每分鐘升高2-10℃的速度升溫至780-1000℃，在此溫度下再焙燒1.5-3.5h；(五)將焙燒后的混合物質(zhì)取出冷卻至室溫，即得到磁性固體酸催化劑。
本實(shí)施方式無需先制備磁性物質(zhì)作催化劑核，制備步驟簡單，而且制備得到的催化劑酸性弱，選擇性好，益于回收再利用。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶1-1∶7的重量比組成。
具體實(shí)施例方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按3∶1的重量比組成。
具體實(shí)施例方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶2的重量比組成。
具體實(shí)施例方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶6的重量比組成。
具體實(shí)施例方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶17的重量比組成。
具體實(shí)施例方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(一)中所使用的氨水溶液濃度為25％。
具體實(shí)施例方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是步驟(三)中按Fe與Ni原子比為2∶1的比例將粉末加入硫酸鎳溶液中，并攪拌均勻。
具體實(shí)施例方式
九本實(shí)施方式中促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系用于乳酸銨酯化反應(yīng)，反應(yīng)中(a)原料乳酸銨與C1-C4醇的質(zhì)量比為10∶1-1∶10；(b)磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的0.005％-5％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫按20∶1-1∶20的重量比組成；(c)酯化反應(yīng)在常壓、115-140℃的條件下反應(yīng)3.5-11h，酯化率為80.5-87.5％。
具體實(shí)施例方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是原料乳酸銨與C1-C4醇的質(zhì)量比為4∶1-1∶4。
具體實(shí)施例方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的0.05％-5％。
具體實(shí)施例方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶1-1∶7的重量比組成；反應(yīng)酯化率為83-87％。
具體實(shí)施例方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按3∶1的重量比組成；反應(yīng)酯化率為82.5％。
具體實(shí)施例方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶2的重量比組成；反應(yīng)酯化率為85.5％。
具體實(shí)施例方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶6的重量比組成；反應(yīng)酯化率為86％。
具體實(shí)施例方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶17的重量比組成；反應(yīng)酯化率為81％。
具體實(shí)施例方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是磁性固體酸催化劑的制備方法按下述步驟進(jìn)行(一)向硫酸鐵溶液中每分鐘滴加10滴氨水溶液，使溶液中pH值達(dá)到9，形成懸濁液；(二)將懸濁液進(jìn)行固液分離，固相分離物在120℃下干燥20h，并研磨成110目的粉末；(三)按Fe與Ni原子比為1∶1-3∶1的比例將粉末加入硫酸鎳溶液中，并攪拌均勻；(四)將水分蒸干，得到的混合物置于馬福爐中，以每分鐘升高10℃的速度升溫至820℃，在此溫度下再焙燒2.5h；(五)將焙燒后的混合物質(zhì)取出冷卻至室溫，即得到磁性固體酸催化劑。
具體實(shí)施例方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十七的不同點(diǎn)是步驟(一)中向硫酸鐵溶液中每分鐘滴加10滴氨水溶液，使溶液中pH值達(dá)到8。
具體實(shí)施例方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十七的不同點(diǎn)是步驟(四)中將水分蒸干，得到的混合物置于馬福爐中，以每分鐘升高8℃的速度升溫至960℃，在此溫度下再焙燒3h；具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九的不同點(diǎn)是反應(yīng)中(a)體系中原料乳酸銨與正丁醇的質(zhì)量比為1∶3；(b)體系中磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的0.5％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫按1∶4的重量比組成；(c)酯化反應(yīng)在常壓、127℃的條件下反應(yīng)7h，酯化率為87％。
具體實(shí)施例方式
二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
九、二十的不同點(diǎn)是反應(yīng)中(a)體系中原料乳酸銨與丙醇的質(zhì)量比為3∶1；(b)體系中磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的1％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫按2∶5的重量比組成；(c)酯化反應(yīng)在常壓、130℃的條件下反應(yīng)5h，酯化率為83.5％。
具體實(shí)施例方式
二十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十一的不同點(diǎn)是反應(yīng)中(a)體系中原料乳酸銨與乙醇的質(zhì)量比為1∶6；(b)體系中磁性固體酸催化劑和二氯化錫總的加入量為乳酸銨重量的0.01％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫按3∶4的重量比組成；(c)酯化反應(yīng)在常壓、120℃的條件下反應(yīng)10h，酯化率為81％。
權(quán)利要求
1.促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法，其特征在于它按下述步驟進(jìn)行(一)向硫酸鐵溶液中每分鐘滴加10滴氨水溶液，使溶液中pH值達(dá)到6-10，形成懸濁液；(二)將懸濁液進(jìn)行固液分離，固相分離物在50-160℃下干燥10-30h，并研磨成100-120目的粉末；(三)按Fe與Ni原子比為1∶1-3∶1的比例將粉末加入硫酸鎳溶液中，并攪拌均勻；(四)將水分蒸干，得到的混合物置于馬福爐中，以每分鐘升高2-10℃的速度升溫至780-1000℃，在此溫度下再焙燒1.5-3.5h；(五)將焙燒后的混合物質(zhì)取出冷卻至室溫，即得到磁性固體酸催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法，其特征在于步驟(一)所使用的氨水溶液濃度為25％。
全文摘要
促進(jìn)乳酸銨酯化反應(yīng)的二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法，它涉及一種二元催化體系中磁性固體酸催化劑的制備方法。它解決了以往磁性固體酸催化劑不適合乳酸銨酯化反應(yīng)和催化劑制備步驟繁瑣的問題。本發(fā)明中二元催化體系由磁性固體酸催化劑和二氯化錫按20∶1－1∶20的重量比組成。該體系中磁性固體酸催化劑的制法(一)向硫酸鐵溶液滴加氨水；(二)固液分離，固相物干燥并磨成粉末；(三)粉末加入硫酸鎳溶液；(四)蒸干水分、焙燒；(五)冷卻。該催化體系用于乳酸銨酯化反應(yīng)，反應(yīng)中a.乳酸銨與C1－C4醇質(zhì)量比為10∶1－1∶10；b.催化體系總的加入量為乳酸銨重量的0.005－5％，磁性固體酸催化劑與二氯化錫的重量比為20∶1－1∶20；c.酯化反應(yīng)在常壓、115－140℃、反應(yīng)3.5－11h。本發(fā)明選擇性好，適用于乳酸銨酯化反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07C69/00GK101066529SQ20071010561
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者汪群慧, 趙文超, 孫曉紅 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)