10級修改固體酸催化山梨醇的脫水反應(yīng)

1、固體酸催化山梨醇的脫水反應(yīng)（10 級本科生）:摘要 山梨醇的分子內(nèi)脫水產(chǎn)物異山梨醇作為新型的生物基化工原料，廣泛用于、食品等方面，因此研究山梨醇脫水異山梨醇具有非常重要的意義。論文探究了一系列固體酸催化劑在山梨醇脫水反應(yīng)中的催化活性，并選出一種催化活性較高的催化劑。了反應(yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時間對山梨醇脫水制備異山梨醇反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)溫度 200oC、催化劑用量 0.3 g、反應(yīng)時間 2 h 為最佳反應(yīng)條件，山梨醇的轉(zhuǎn)化率達(dá) 100%，異山梨醇選擇性達(dá)到 70.7%。1. 引言21 世紀(jì)作為綠色化學(xué)的時代，采用新型綠色環(huán)保的催化劑實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)和過程中的“原子經(jīng)濟(jì)”化以及原料的“零排

2、放”和廢物的“零污染”是眾多化學(xué)工作者的追求之一1-2，而固體酸作為一種環(huán)境友好型的新型催化劑引起了人們的廣泛關(guān)注，也成為近年來催化領(lǐng)域的熱點(diǎn)。異山梨醇主要由山梨醇的兩步脫水：經(jīng)一步脫水得到 1,4-脫水山梨醇后再進(jìn)一步脫水得到異山梨醇，其反應(yīng)路徑如圖 1-1 所示。近幾年，用于山梨醇脫水反應(yīng)的催化劑均為酸性催化劑，主要可以分為兩大類：液體酸和固體酸催化劑。其中常用的液體酸催化劑包括硫酸、磷酸和對苯磺酸等；固體酸催化劑包括雜多酸、金屬鹽、酸性沸石、酸性離子交換樹脂3和改性金屬氧化物等。雖然使用液體酸催化脫水反應(yīng)具有相對較高的催化效率，但對反應(yīng)設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，所以尋找反應(yīng)條件溫和、活性高、環(huán)境

3、友好的固體酸催化劑變得尤其重要。本采用一系列固體酸催化山梨醇脫水反應(yīng)，并對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，其中進(jìn)展如下：對于不同的催化劑催化山梨醇脫水反應(yīng)，其中催化劑 13 的催化活性較高。在 200 oC 下，0.3 g 催化劑 13 催化反應(yīng) 2 h，山梨醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 100%，異山梨醇的選擇性達(dá)到70.7%。5. 致謝本是在員、副員和的悉心指導(dǎo)下完成的。同時感謝活上給予的關(guān)心和照顧，感謝師兄張俊杰、老師在生、對我課題建議以及在實(shí)驗(yàn)大連化學(xué)物理研操作上給予的幫助。感謝中國究所給我提供的良好學(xué)習(xí)氛圍和科研環(huán)境！6. 參考文獻(xiàn)1.，劉晨光，微孔分子篩納米晶的控制及其催化應(yīng)用，催化進(jìn)展, 2005, 17

4、(4) : 666-671S.B. Pu, T. Inui, Influence of crystallite size on catalytic performance of HZSM-5 prepared by different methods in 2,7- dimethylnaph lene isomerization, Zeolites, 1996, 17 (4) : 334- 3392.3.之，一種強(qiáng)酸性離子交換樹脂催化異山梨醇的方法：中國，1425637A, 2003-06-25P. Sun, D.H. Yu, Y. Hu, Z.C. Tang, J.J. Xia, H. Li, H. Huang, H3PW12O40/SiO2 for sorbitol dehydration to isosorbide: High efficient and reusable solid acid cata