合成EEP的高稳定性固体碱催化剂研究文献综述
2020-06-07 21:25:07
文 献 综 述
合成EEP的高稳定性固体碱催化剂研究
1. 前言
3-乙氧基丙酸乙酯(英文名Ethyl 3-ethoxypropionate，简称EEP)是一种低挥发性的醚酯溶剂，由于其挥发速度慢，溶液粘度低，对很多聚合物具有较强的溶解性，被广泛地应用于电子、清洗、涂料、印刷油墨以及医药中间体合成等行业。目前，工业上生产EEP主要由丙烯酸乙酯和乙醇经碱催化加成制备而得，常用的催化剂为乙醇钠[1]和强碱性阴离子交换树脂[2]。乙醇钠催化法相对较为经济，但需要在反应结束后破坏乙醇钠，产生较多含盐废水；阴离子交换树脂耐高温性能差，反应必须控制温度在35 #176;C以下。因此开发高活性易分离的非均相固体碱催化剂对EEP的高效清洁生产具有重要意义。
负载型碱金属催化剂由于具有较为宽广的碱性范围以及制备方法简单等优点，得到了广泛的研究和应用[3-5]。KNO3作为中性化合物，负载在载体NaA上经焙烧后可生成强碱性位，表现出优异的催化活性，是一种高效、经济的固体碱催化剂[6-7]，本以KNO3为前驱体，NaA为载体，采用等体积浸渍法制备了不同负载量的固体碱催化剂，考察了催化剂在焙烧过程中前驱体和载体之间的相互作用关系，及其在丙烯酸乙酯和乙醇加成制备EEP中的催化性能，研究活性组分在反应中的存在形式、作用机理以及催化剂重复使用性能，为合成EEP的高稳定性固体碱催化剂研制提供基础。
2. 3-乙氧基丙酸乙酯的研究进展
目前工业生产中制备EEP的工艺主要是由丙烯酸乙酯和乙醇在催化剂的作用下发生亲核加成反应，反应方程式如下：
此法原料性质稳定，便宜易得，并且原子利用率100%，绿色环保，已经成为工业生产EEP的主要方法，通过控制反应中的温度，压力，原料中丙烯酸乙酯和乙醇加入量的比例，及采用合适的催化剂，可以使产物的收率达到90%以上。而寻找一种合适的催化剂，使其既可以高效的催化反应的进行，又可以在反应结束后从反应液中分离出来，便于重复利用，一直是相关研发人员关注的重点。
由于酸性条件下，乙醇易发生醚化反应，因此，用于该反应的催化剂主要采用碱性催化剂。工业生产上采用乙醇钠，乙醇钾等碱金属醇盐作为催化剂进行液相均相反应，如：2008年，浙江联盛化学有限公司在专利CN101423475A[1]中公开了一种采用碱金属或碱金属醇盐为催化剂制备EEP的工艺流程。当乙醇与丙烯酸乙酯的摩尔比为1-2:1，催化剂用量为丙烯酸乙酯质量的1.5-3%时，丙烯酸乙酯缓慢滴加入反应器中，控制反应温度为45 oC，反应时间为3h，反应结束后采用98%浓硫酸进行中和，后经减压蒸馏后得到EEP收率可高达98%。
