苹果酸酯化的过程研究文献综述
2020-05-22 21:00:17
文 献 综 述
1 前言
L-苹果酸是一种重要的天然有机酸, 是生物体内三羧酸循环成员之一, 又名羟甲基丁二酸、羟基琥珀酸或1-羟基乙烷二羧酸,分子式为C4H6O5,化学结构式为HOOCCH(OH )CH2COOH ,易溶于水, 是一种酸性较强的有机酸[1]。可用于苹果酯的合成。苹果酸酯是一种被广泛用于制备日用香料和蚊香的原料,这种化合物是由苹果酸与各种小分子醇在酸的催化作用下酯化而制得的。目前,工业上生产这类化合物普遍采用传统的液体酸如浓H2SO 4为催化剂。但浓H2SO 4这类液体酸催化剂与反应物及产物分离困难,难以回收重复利用,每年有超过15 Mt的浓H2SO 4被丢弃[2],对环境造成了很大的污染,产品要经中和、水洗等多重工序,而且反应产生的废液会严重腐蚀设备。鉴于”绿色化学”的原则,必须改进合成工艺,以减少化工生产对环境和人类健康所造成的不利影响。与液体酸催化剂相比,固体酸催化剂能更好地解决上述问题。因此研究可取代液体酸的新型固体酸催化剂具有很重要的意义。
2 苹果酸酯的合成
苹果酸酯是一种无色透明、具有一定气味的粘稠状液体,实验室所用的苹果酸为外
旋物质, 可用于多种驱蚊剂苹果酸酯的合成 ,其中苹果酸二异戊酯及苹果酸二丁酯更是一种有效的驱蚊剂,其驱避效果可达100多天。其化学反应式见式1-1。
(式1-1)
苹果酯是一种生产成本低,利润高的产品,其市场前景好。目前我国苹果酯已经实现了工业化生产,但是生产工艺还需进一步完善。工业上制备[3]苹果酸酯多是以浓硫酸作催化剂,用苹果酸与醇为原料进行酯化反应而制得的。对苹果酸酯及此类的香料生产工艺人们提出了更高的要求,因此开发可以取代浓硫酸的新型固体酸催化剂已经成为工业生产中普遍关心的问题,也是摆在化学工作者面前的重要课题。
3 酯化反应的固体酸催化剂