Au-γ-Al2O3催化醛與醇直接酯化的催化性能研究.pdf

1、酯化反應(yīng)是一類重要的有機(jī)合成反應(yīng),所合成的有機(jī)羧酸酯被廣泛用作重要的化工合成中間體和藥物中間體。傳統(tǒng)的酯化反應(yīng)主要發(fā)生在羧酸衍生物與醇之間。但由于反應(yīng)過程中存在反應(yīng)條件苛刻、對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問題,因此合成酯的新方法成為該領(lǐng)域的研究熱點之一。雖然已有研究者對過渡金屬催化醛與醇直接酯化進(jìn)行報道,但能夠在綠色、溫和的條件下通過非均相過渡金屬催化劑催化醛與醇直接氧化合成酯的報道尚不多見。針對醛與醇直接酯化反應(yīng),本文以Au/γ-Al2O3為催化劑

2、,研究了Au/γ-Al2O3的制備條件并對其進(jìn)行優(yōu)化,同時把Au/γ-Al2O3催化劑分別用于熱催化和光催化醛與醇直接酯化反應(yīng)中,考察了反應(yīng)條件對催化性能的影響。
　　1.以不同的浸漬-還原法制備了Au/γ-Al2O3催化劑,運(yùn)用N2吸附-脫附分析、TEM、XRD、AAS、XPS等技術(shù)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:粒徑是影響納米金催化劑催化苯甲醛與醇直接酯化的重要因素。采用浸漬-還原法制備納米金催化劑時添加一定量的賴氨酸可以保護(hù)納米金顆粒

3、,避免團(tuán)聚。適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)溶液pH可以使納米金的分散更均勻,粒徑分布更集中。這有利于納米金催化劑催化活性的提高。
　　2.將催化劑Au/γ-Al2O3用于苯甲醛與脂肪醇直接酯化反應(yīng),在65℃、常壓、無堿、無氧化劑添加的條件下,苯甲醛轉(zhuǎn)化率為94.0％,苯甲酸乙酯選擇性為98.5%,呈現(xiàn)了很好的催化活性?？疾炝舜呋瘎┑妮d體、金的負(fù)載量、反應(yīng)溫度和時間對催化性能的影響,并研究了催化劑Au/γ-Al2O3在該反應(yīng)體系中的可重復(fù)利用性。發(fā)現(xiàn)盡

4、管在反應(yīng)中苯甲醛轉(zhuǎn)化率很高,但底物轉(zhuǎn)化量低(0.25 mmol),催化劑重復(fù)使用第一次,苯甲醛轉(zhuǎn)化率就在原有基礎(chǔ)上降低48個百分點,催化劑重復(fù)利用性差。
　　3.將采用賴氨酸保護(hù)浸漬-還原法制備的Au/γ-Al2O3用作光催化劑,室溫下光催化醛與醇直接酯化反應(yīng),底物量增加到0.5 mmol后,苯甲醛轉(zhuǎn)化率為79.3%,苯甲酸乙酯選擇性為99.4%,催化性能良好,同時催化劑重復(fù)利用8次后,催化劑活性僅在原有基礎(chǔ)上降低27個百分點,有