2024年10月29日发(作者：焉宛菡)
山东化工
・
２２・
ＳＨＡＮＤ０ＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１０年第３９卷
ＴｉＳｉＷ ２ Ｏ４０／ＴｉＯ２对合成乙酸异戊酯的催化作用
鞠 露
（营口职业技术学院，辽宁营口 １１５０００）
摘要：以ＴｉＳｉＷ１２Ｏ４０／ＴｉＯ２为催化剂合成乙酸异戊酯，确定了最佳条件为：醇酸物质的量比为１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ，回流时间
为１．５ｈ，酯收率最高可达８６．Ｏ％。表明ＴｉＳｉＷｌ２ ０４０／ＴｉＯ２具有照好的催化活性。
关键词：杂多酸；ＴｉＳｉＷ１２Ｏ４０／ＴｉＯ２；催化；酯化；乙酸异戊酯
中图分类号：ＴＱ４２６．９１；ＴＱ２２５．２４ ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０２ＩＸ（２０１０）０Ｉ一００２２—０２
Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｉｓｏａｍｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ ｂｙ ＴｉＳｉＷｌ２ ０４ｏ／ＴｉＯ２
‘，
（Ｙｉｎｇｋｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｉｎｇｋｏｕ １ １ ５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｉｓｏａｍｙｌ ａｃｅｔａｔｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＴｉＳｉＷ１２ Ｏ４０／ＴｉＯ２，ａｎｄ ｉｎｅｎｔｉｆｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ：ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｌｃｏｈｏｌ ｔｏ ａｃｉｄ ｗａｓ １．２：１，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ １．２５ ｇ，ｔｈｅ
ｒｅｔｕｒｎ ｔｉｍｅ ｏｆ １．５ｈ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｓｔｅｒ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ８６．Ｏ％．Ｉｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＴｉＳｉＷｌ２ Ｏ柏／ＴｉＯ２ ｈａｄ ｇｏｏｄ
ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＴｉＳｉＷｌ２ ０４０／ＴｉＯ２；ｃａｔａｌｙｚｅ；ｅｓｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ｉｓｏａｍｙｌ ａｃｅｔａｔｅ
乙酸异戊酯，俗称香蕉油，无色透明液体，有较
多次重复使用和不污染环境等优点 ］。
强的新鲜果香，稍甜，有类似熟香蕉、生梨和苹果样
１ 实验部分
的气味。可作溶剂，及用于调味、制革、人造丝、胶片
１．１仪器与试剂
和纺织品等加工工业。但主要用于食用香精配方
２ｌ１４一ＣＨＡ型阿贝折光仪；ＳＨＢ—ｍ型循环水
中，可调配香蕉、苹果、草莓等多种果香型香精。传
式多用真空泵；ＫＤＭ型磁力搅拌电热套；冰醋酸、异
统的方法是由冰醋酸与异戊醇在浓硫酸存在下直接
戊醇、饱和食盐水均为分析纯；催化剂ＴｉＳｉＷ ：０∞／
酯化而成。但浓硫酸催化酯化法存在诸如设备腐蚀
ＴｉＯ：按文献 制备，并经ＩＲ谱核查。
严重、副反应多、后处理工艺复杂、废液排放量大等
１．２反应原理
缺点，同时酯收率低。目前，国内已有较多的替代型
Ｈ
催化剂，可分为三类：一类是一般酸型催化剂，如硼
ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ
，
＝
酸、盐酸盐、硫酸盐等；二是固体酸催化，如阳离子交
Ｉ
ＣＨ３
换树脂、氧化物催化剂；三是均相的杂多酸催化
ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨＣＨ３＋Ｈ２０
剂 ¨。
Ｉ
ＣＨ３
杂多酸型催化剂具有催化活性高，选择性好，再
生速度快，酸性氧化还原易调节，利于催化剂设计等
１．３合成方法 ・
特点 ，在催化领域内日益受到科技工作者的关
在１５０ｍＬ三口烧瓶中，加入一定物质的量比的
注。本文选用固载杂多酸盐ＴｉＳｉＷ ０∞／ＴｉＯ 为催
冰醋酸、异戊醇及适量的ＴｉＳｉＷ ０ 。／ＴｉＯ ，摇匀后加
化剂对乙酸异戊酯的合成进行了实验研究。实验结
人沸石，在瓶口上分别安装温度计、分水器、回流冷
果表明，固载杂多酸盐催化剂对酯化合成具有催化
凝管，开动磁力搅拌电热套，加热回流反应，至出现
活性高、酯收率大、产品后处理简单且易于回收、可 冷凝液时开始计时。反应一定时间至无水滴生成，
收稿日期：２００９—１１—１４ ‘
作者简介：鞠露（１９７４一），女，辽宁营口人，营口职业技术学院讲师，研究方向：化工。
第１期 鞠露：ＴｉＳｉＷ， Ｏ 。／ＴｉＯ 对合成乙酸异戊酯的催化作用 ・２３・
冷却、静置，将反应液用倾析法转移至分液漏斗，
ＴｉＳｉＷ ２０ ０／ＴｉＯ 留在瓶底，重复使用。反应液经饱
和食盐水洗及蒸馏水洗，干燥后移至蒸馏烧瓶蒸馏，
收集１４０～１４５ｑｃ的馏分，称重并计算收率，测折光
２．３催化剂重复使用的考察
根据上述实验结果，选用醇酸物质的量比为
１．２：１，催化剂用量１．２５ｇ，反应时间为１．５ｈ，将催化
剂重复使用６次，所得酯化反应的酯收率结果见表
率及红外光谱。
３。
１．４产品分析
表３催化剂重复使用所得酯化反应结果
所得产品为有香甜气味的无色透明液体，测折
反应编号 １ ２ ３ ４ ５ ６
射率ｎ 为１．４００３，与文献值相符。红外谱图确认
酯得量／ｇ ３９．８ ３９．６ ３９．５ ３９．６ ３９．５ ３９．９’
所得产品为乙酸异戊酯，含量＞９９％。
收率／ｇ ８５．９ ８５．７ ８５．６ ８５．７ ８５．６ ８６．０
２结果与讨论
２．１ 催化剂用量对酯收率的影响
从表３可看出，催化剂ＴｉＳｉＷ Ｏ加／ＴｉＯ 经重复
固定异戊醇与冰乙酸的醇酸物质的量比为
使用６次，催化活性仍未见下降，第六次得酯收率保
１．２：１，反应时间为２．５ｈ的条件下，用不同量的催化
持８６．０％，可见ＴｉＳｉＷ Ｏ４ｏ／ＴｉＯ２具有稳定、持久的
剂发生酯化反应，得酯收率结果见表１。
催化性能。
表１ 催化剂用量对酯收率的影响
３ 结论
通过实验，确定了以ＴｉＳｉＷ Ｏ∞／ＴｉＯ：为催化剂
合成乙酸异戊酯的最佳条件：醇酸物质的量比为
１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ，回流时间为１．５ｈ，酯收
率最高可达８６．０％。
同时用浓硫酸进行催化反应，结果得酯２０．３ｇ，
收率仅为６３．６％，相比之下，ＴｉＳｉＷ１２０柏／ＴｉＯ２催化
得酯收率大大高于浓硫酸催化之收率。而且
ＴｉＳｉＷ ０ 。／ＴｉＯ：催化酯化反应操作较方便，可重复
由表１可见，在异戊醇与冰乙酸的物质的量比
使用，未使用带水剂，产物处理也较简单，可基本实
为１．２：１时，催化剂ＴｉＳｉＷｌ２Ｏ４０／ＴｉＯ２用量以１．２５ｇ
现生产工艺的高效、经济、环境友好，对于减少污染，
为宜，所得酯收率可达８４．４％。
提高效率有一定的意义，是一种较有前途的酯化反
２．２反应时间对酯化反应收率的影响
应催化剂。
固定异戊醇与冰乙酸的醇酸物质的量比为
参考文献
１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ的情况下，不同反应时
［１］王恩波，赵世良，郑汝骊．杂多酸型催化剂［Ｊ］．石油化
间所得的酯收率结果见表２。
工，１９８５，１４（１０）：６１５—６２５．
表２反应时问对酯化反应收率的影响
［２］杨水金，孙聚堂，秦子斌．杂多酸（盐）配合物及其应用
［Ｊ］．湖北化工，１９９３，１０（１）：１７—１９．
［３］杨水金，胡希定．坞和钼的杂多化合物及其应用［Ｊ］．湖
北工学院学报，１９９２，７（２）：６３—６９．
［４］余新武，张继余，张淑云，等．ＴｉＳｉＷｌ２Ｏ４ｏ／ＴｉＯ２催化合成
ＤＯＰ［Ｊ］．东北大学学报，１９９５（２）：５９—６２．
（本文文献格式：鞠露． ＦｉＳｉＷ ：Ｏ加／ＴｉＯ 对合成乙
从表２可见，在异戊醇与冰乙酸的物质的量比
酸异戊酯的催化作用［Ｊ］．山东化工，２０１０，３９（１）：
为１．２：１，催化剂作用量为１．２５ ｇ时，反应时间在
２２—２３．１
１．５ｈ，得到酯收率最高为８５．６％。
2024年10月29日发(作者：焉宛菡)
山东化工
・
２２・
ＳＨＡＮＤ０ＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１０年第３９卷
ＴｉＳｉＷ ２ Ｏ４０／ＴｉＯ２对合成乙酸异戊酯的催化作用
鞠 露
（营口职业技术学院，辽宁营口 １１５０００）
摘要：以ＴｉＳｉＷ１２Ｏ４０／ＴｉＯ２为催化剂合成乙酸异戊酯，确定了最佳条件为：醇酸物质的量比为１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ，回流时间
为１．５ｈ，酯收率最高可达８６．Ｏ％。表明ＴｉＳｉＷｌ２ ０４０／ＴｉＯ２具有照好的催化活性。
关键词：杂多酸；ＴｉＳｉＷ１２Ｏ４０／ＴｉＯ２；催化；酯化；乙酸异戊酯
中图分类号：ＴＱ４２６．９１；ＴＱ２２５．２４ ｌ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０２ＩＸ（２０１０）０Ｉ一００２２—０２
Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｉｓｏａｍｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ ｂｙ ＴｉＳｉＷｌ２ ０４ｏ／ＴｉＯ２
‘，
（Ｙｉｎｇｋｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙｉｎｇｋｏｕ １ １ ５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｉｓｏａｍｙｌ ａｃｅｔａｔｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＴｉＳｉＷ１２ Ｏ４０／ＴｉＯ２，ａｎｄ ｉｎｅｎｔｉｆｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ：ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｌｃｏｈｏｌ ｔｏ ａｃｉｄ ｗａｓ １．２：１，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ １．２５ ｇ，ｔｈｅ
ｒｅｔｕｒｎ ｔｉｍｅ ｏｆ １．５ｈ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｓｔｅｒ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ８６．Ｏ％．Ｉｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ＴｉＳｉＷｌ２ Ｏ柏／ＴｉＯ２ ｈａｄ ｇｏｏｄ
ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＴｉＳｉＷｌ２ ０４０／ＴｉＯ２；ｃａｔａｌｙｚｅ；ｅｓｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ；ｉｓｏａｍｙｌ ａｃｅｔａｔｅ
乙酸异戊酯，俗称香蕉油，无色透明液体，有较
多次重复使用和不污染环境等优点 ］。
强的新鲜果香，稍甜，有类似熟香蕉、生梨和苹果样
１ 实验部分
的气味。可作溶剂，及用于调味、制革、人造丝、胶片
１．１仪器与试剂
和纺织品等加工工业。但主要用于食用香精配方
２ｌ１４一ＣＨＡ型阿贝折光仪；ＳＨＢ—ｍ型循环水
中，可调配香蕉、苹果、草莓等多种果香型香精。传
式多用真空泵；ＫＤＭ型磁力搅拌电热套；冰醋酸、异
统的方法是由冰醋酸与异戊醇在浓硫酸存在下直接
戊醇、饱和食盐水均为分析纯；催化剂ＴｉＳｉＷ ：０∞／
酯化而成。但浓硫酸催化酯化法存在诸如设备腐蚀
ＴｉＯ：按文献 制备，并经ＩＲ谱核查。
严重、副反应多、后处理工艺复杂、废液排放量大等
１．２反应原理
缺点，同时酯收率低。目前，国内已有较多的替代型
Ｈ
催化剂，可分为三类：一类是一般酸型催化剂，如硼
ＣＨ３ＣＯＯＨ＋ＣＨ３ＣＨＣＨ２ＣＨ２ＯＨ
，
＝
酸、盐酸盐、硫酸盐等；二是固体酸催化，如阳离子交
Ｉ
ＣＨ３
换树脂、氧化物催化剂；三是均相的杂多酸催化
ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨＣＨ３＋Ｈ２０
剂 ¨。
Ｉ
ＣＨ３
杂多酸型催化剂具有催化活性高，选择性好，再
生速度快，酸性氧化还原易调节，利于催化剂设计等
１．３合成方法 ・
特点 ，在催化领域内日益受到科技工作者的关
在１５０ｍＬ三口烧瓶中，加入一定物质的量比的
注。本文选用固载杂多酸盐ＴｉＳｉＷ ０∞／ＴｉＯ 为催
冰醋酸、异戊醇及适量的ＴｉＳｉＷ ０ 。／ＴｉＯ ，摇匀后加
化剂对乙酸异戊酯的合成进行了实验研究。实验结
人沸石，在瓶口上分别安装温度计、分水器、回流冷
果表明，固载杂多酸盐催化剂对酯化合成具有催化
凝管，开动磁力搅拌电热套，加热回流反应，至出现
活性高、酯收率大、产品后处理简单且易于回收、可 冷凝液时开始计时。反应一定时间至无水滴生成，
收稿日期：２００９—１１—１４ ‘
作者简介：鞠露（１９７４一），女，辽宁营口人，营口职业技术学院讲师，研究方向：化工。
第１期 鞠露：ＴｉＳｉＷ， Ｏ 。／ＴｉＯ 对合成乙酸异戊酯的催化作用 ・２３・
冷却、静置，将反应液用倾析法转移至分液漏斗，
ＴｉＳｉＷ ２０ ０／ＴｉＯ 留在瓶底，重复使用。反应液经饱
和食盐水洗及蒸馏水洗，干燥后移至蒸馏烧瓶蒸馏，
收集１４０～１４５ｑｃ的馏分，称重并计算收率，测折光
２．３催化剂重复使用的考察
根据上述实验结果，选用醇酸物质的量比为
１．２：１，催化剂用量１．２５ｇ，反应时间为１．５ｈ，将催化
剂重复使用６次，所得酯化反应的酯收率结果见表
率及红外光谱。
３。
１．４产品分析
表３催化剂重复使用所得酯化反应结果
所得产品为有香甜气味的无色透明液体，测折
反应编号 １ ２ ３ ４ ５ ６
射率ｎ 为１．４００３，与文献值相符。红外谱图确认
酯得量／ｇ ３９．８ ３９．６ ３９．５ ３９．６ ３９．５ ３９．９’
所得产品为乙酸异戊酯，含量＞９９％。
收率／ｇ ８５．９ ８５．７ ８５．６ ８５．７ ８５．６ ８６．０
２结果与讨论
２．１ 催化剂用量对酯收率的影响
从表３可看出，催化剂ＴｉＳｉＷ Ｏ加／ＴｉＯ 经重复
固定异戊醇与冰乙酸的醇酸物质的量比为
使用６次，催化活性仍未见下降，第六次得酯收率保
１．２：１，反应时间为２．５ｈ的条件下，用不同量的催化
持８６．０％，可见ＴｉＳｉＷ Ｏ４ｏ／ＴｉＯ２具有稳定、持久的
剂发生酯化反应，得酯收率结果见表１。
催化性能。
表１ 催化剂用量对酯收率的影响
３ 结论
通过实验，确定了以ＴｉＳｉＷ Ｏ∞／ＴｉＯ：为催化剂
合成乙酸异戊酯的最佳条件：醇酸物质的量比为
１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ，回流时间为１．５ｈ，酯收
率最高可达８６．０％。
同时用浓硫酸进行催化反应，结果得酯２０．３ｇ，
收率仅为６３．６％，相比之下，ＴｉＳｉＷ１２０柏／ＴｉＯ２催化
得酯收率大大高于浓硫酸催化之收率。而且
ＴｉＳｉＷ ０ 。／ＴｉＯ：催化酯化反应操作较方便，可重复
由表１可见，在异戊醇与冰乙酸的物质的量比
使用，未使用带水剂，产物处理也较简单，可基本实
为１．２：１时，催化剂ＴｉＳｉＷｌ２Ｏ４０／ＴｉＯ２用量以１．２５ｇ
现生产工艺的高效、经济、环境友好，对于减少污染，
为宜，所得酯收率可达８４．４％。
提高效率有一定的意义，是一种较有前途的酯化反
２．２反应时间对酯化反应收率的影响
应催化剂。
固定异戊醇与冰乙酸的醇酸物质的量比为
参考文献
１．２：１，催化剂用量为１．２５ｇ的情况下，不同反应时
［１］王恩波，赵世良，郑汝骊．杂多酸型催化剂［Ｊ］．石油化
间所得的酯收率结果见表２。
工，１９８５，１４（１０）：６１５—６２５．
表２反应时问对酯化反应收率的影响
［２］杨水金，孙聚堂，秦子斌．杂多酸（盐）配合物及其应用
［Ｊ］．湖北化工，１９９３，１０（１）：１７—１９．
［３］杨水金，胡希定．坞和钼的杂多化合物及其应用［Ｊ］．湖
北工学院学报，１９９２，７（２）：６３—６９．
［４］余新武，张继余，张淑云，等．ＴｉＳｉＷｌ２Ｏ４ｏ／ＴｉＯ２催化合成
ＤＯＰ［Ｊ］．东北大学学报，１９９５（２）：５９—６２．
（本文文献格式：鞠露． ＦｉＳｉＷ ：Ｏ加／ＴｉＯ 对合成乙
从表２可见，在异戊醇与冰乙酸的物质的量比
酸异戊酯的催化作用［Ｊ］．山东化工，２０１０，３９（１）：
为１．２：１，催化剂作用量为１．２５ ｇ时，反应时间在
２２—２３．１
１．５ｈ，得到酯收率最高为８５．６％。