酯化反应研究进展
一氯乙酸
1.2 物理催化技术
随着微波、超声波、电磁技术的提高,以及学科相互渗透的加强,这些物理手段在酯化反应中被相继应用。
微波催化技术 从1986年Gedye等用微波炉进行酯化反应到1992年刘福安对微波炉进行改造,微波化学反应器的研究经历了从高压到常压、从间歇操作到连续操作的变化,操作方便安全。在微波加热下酯化反应产率高,副反应少,选择性强,反应速度快,反应时间可从数小时缩短到几分钟。吴东辉等研究了微波合成马来酸双酯,反应20 min,马来酸酐转化了89.8%,产物选择性为99.5%。酯化反应速率、产物选择性都高于常规加热方式。
超声波催化技术 近年来,超声化学也引起了国内外化学工作者的普遍关注。超声波作为一种物理方法,对促进有机化学反应,提高反应产率,甚至改变反应历程,都有一定作用。在超声辐射下进行酯化反应,方法简单、产率较高、条件温和,超声酯化产率大大高于未超声的产率。崔结
下,勿需另外加热,15 min 左右即可完成酯化,反应产率较高,且操作方便。
磁场催化技术 有机磁化学是研究外磁场对有机化学反应影响的一门交叉边缘学科,主要研究磁场对反应的催化作用、反应选择性、反应速率和产率的影响等,已成为有机化学的一个新的生长点。对磁化学进行深入细致研究,对于化学、化工及医药工业的发展具有重要的理论和实践意义,甚至可能改变或完善传统的化学理论,开辟化学科学的新方向。胡奇林
合,酯产率最高,正丁醇的黏度和表面张力下降最大。
超临界流体催化技术 近些年来,在超临界条件下进行的有机合成反应得到了越来越广泛的关注。超临界流体(Supercritical Fluids, 简称SCF)是指处于临界温度(Tc)与临界压力(pc ) 之上的流体。超
[16-18]。例如超临界二氧化碳(SCCO2 )具有临界流体作为反应介质,与其他普通溶剂相比,具有许多优点
双极性,其极性与烃类相近,极化程度甚至低于碳氟化合物。根据相似相溶原理,其既可溶解非极性物质,又可以溶解极性物质,还能溶解许多有机固体。Vieville 等利用超临界二氧化碳的优点,以对甲基苯磺酸( P2TSA) 和离子交换树脂K2411作为油酸和甲醇酯化反应的催化剂,结果发现在超临界二氧化碳介质中它们的催化效果良好。这是由于在P2TSA 作催化剂时二氧化碳对催化剂和反应物有很好的溶解性,克服了扩散和传质的影响使反应在均相中进行而且甲醇在二氧化碳中的溶解度比油酸大,使得反应向生成甲酯的方向进行,结果是反应时间短,收率高。用离子交换树脂K2411作催化剂时,由于超临界二
等考察了无催化剂氧化碳中的扩散系数较大,对产物的溶解度较大, Ellington因而使反应速率加快。
条件下,以超临界二氧化碳为介质,邻苯二甲酸酐与甲醇的酯化反应。[20][19][15] [14][12-13][11][10]连续发表了2篇超声酯化反应研究的论文,反复实验发现,羧酸和醇在超声作用下,在浓硫酸或阳离子交换树脂催化等研究发现,在0.3 T 的磁场中乙酸与正丁醇混
1.3 生物酶催化技术
由于酶催化具有很高的选择性和专一性,而且反应条件温和,因此受到人们普遍关注。近年来,有关酶在合成中催化作用的研究越来越多,许多非水介质中的酶催化反应已成功地应用于天然产物、药物等的合成,其中非水溶液或微浮液中用脂肪酶合成酯的研究日益深入,除国外专家的研究报道外,国内
[21]学者也对此进行了大量研究尝试,取得了喜人成果。如张熊禄等将脂肪酶固定在DM-130大孔树脂上,
研究了松香酯化的最佳反应条件,酯化率达92.66%。特别是酶催化技术与超临界技术、室温离子液体技术的联合应用,使酶催化酯化率大幅度提高。[22]
2 新型酯化反应催化剂
酯化反应是典型的酸催化反应,催化剂是影响反应速率和收率的关键因素。近年来,国内外科技工作者一直致力于寻找新的有效的酯化催化剂,以替代传统的催化剂硫酸。
2.1

一般酸型催化剂
一般的酸型催化剂主要有磷酸、盐酸、硼酸、氯磺酸、对甲苯磺酸等。与硫酸相比,这些催化剂氧


