[发明专利]新型SBA－15－SO3H固相催化剂的合成及其Beckmann重排、酯化反应催化性能

摘要

ε－己内酰胺(简记为CL)是合成纤维Nylon^6的重要原材料，而辛酸乙酯也被广泛应用于化妆品和食品行业。传统上，大规模生产这两种产品往往以液体酸作为催化剂，这样就带来了催化剂的回收、腐蚀等环境不友好因素。本发明以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，Pluronic123三嵌段共聚物(P123)为模板剂，2－(4－苯磺酰氯)乙基三甲基硅酸酯(CSPTMS)为苯磺酸基前体，制备了强酸性的固体酸催化剂SBA－15－Ph－SO₃H。该催化剂对以上两种反应均显示了较好的催化活性，且在两反应中显示了不同的催化行为。该固体酸催化剂的制备为Beckmann重排反应和酯化反应的工业生产提供了一条绿色途径。

主权项

1.一种以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，Pluronic123三嵌段共聚物(P123)为模板剂，2-(4-苯磺酰氯)乙基三甲基硅酸酯(CSPTMS)为苯磺酸基前体，制备强酸性固体酸催化剂SBA-15-Ph-SO3H，并将其应用于液相Beckmann重排及酯化反应的方法。将4g Pluronic123共聚物溶于125ml 2M盐酸溶液中，搅拌45分钟。然后加入硅源TEOS及2-(4-苯磺酰氯)乙基三甲基硅酸酯(CSPTMS)。所得混合物的摩尔组成为：1+xSiO2∶x CSPTMS∶6.5HCl∶180H2O其中x＝0.05，0.1，0.15，0.2。该混合物在40℃搅拌一定时间后，再在100℃静态条件下进行自组装。经抽提，焙烧去除共聚物后，即得到所需催化剂。液相Beckmann重排及酯化反应在50ml配有冷凝管的两颈烧瓶内进行。A合成物料比及水热条件如下：(1)CSPTMS和SiO2的摩尔比是0.05-0.2；(2)对于4g P123三嵌段共聚物，其它物料摩尔比为；1+x SiO2∶x CSPTMS∶6.5HCl∶180H2O (3)CSPTMS的浓度为0.4％～1.7％。B催化反应条件如下：(1)液相Beckmann重排反应：将一定量的催化剂，环己酮肟，溶剂加入50ml配有冷凝管的两颈烧瓶内。在油浴中，一定温度下，搅拌一定时间后取样分析，用色质联用(GC-MAS)分析。(2)液相酯化反应：将一定量的催化剂，辛酸，乙醇加入50ml配有冷凝管的两颈烧瓶内。在水浴中，一定温度下，搅拌一定时间后取样分析，用色质联用(GC-MAS)分析。