大孔树脂负载金属离子催化合成环己酮缩乙二醇

2．2反应时间的考察

在上述较优化工艺条件下，控制不同的反应时间，实验结果如表2所示．由表2可知，随着反应时间的增加，产品收率逐渐增加，但达到一定值后，再延长反应时间，则无助于产品收率的提高．因此，反应时间选0．75 h为宜．







由以上分析可知，用Ce(SO₄)₂／大孔树脂(NKA一9)作催化剂催化合成CHGK的最佳工艺条件为乙二醇8．4 mL(0．12 m01)，环己酮5．6 mL(0．08 m01)(即原料配比为n(乙二醇)：n(环己酮)=3：2)，催化剂1．0 g(占反应原料质量的3％)，带水剂苯5．6 mL(占2种液体反应原料体积的40％)，回流温度下反应0．75 h，所得产品收率达89．6％．

2．3优化工艺条件下的实验结果

在上述优化工艺条件下平行实验3次，结果如表3所示．由表3可知，该工艺条件下产品收率稳定．与强酸性阳离子交换树脂催化剂需反应4 h相比，反应时间大幅度缩短，降低了能耗．文献报道的SnCl₂／离子交换树脂，用其催化，产品最高收率为89．3％，但此催化剂制备时需在氯仿溶剂中进行回流，过程繁琐．而本文采用的大孔交换树脂(NKA-9)固载Ce(SO₄)₂催化剂制备简单，其催化效果也与文献接近．





2．4催化剂重复使用性能的考察

在上述最佳工艺条件下，过滤出已反应的催化剂，洗涤后继续投入使用，结果如表4所示．由表4可知，用Ce(SO₄)₂／大孔树脂(NKA-9)催化合成缩酮产品效果良好，经多次重复使用其催化性能基本稳定，可重复使用9次以上．






2．5产物分析

经测定，产物的折光率n_D²⁰=1．458 3，与文献一致．利用红外分光光度计测得该产品的主要吸收峰位置为2 931 cm^-1和2 852 cm^-1(一CH2的不对称伸缩振动特征吸收峰)，1 162 cm^-1和1 182 cm^-1(C-0-C的伸缩振动特征吸收峰)及1 105 cm^-1(五元环缩酮的特征吸收峰)，并不存在-OH和C=O特征吸收峰，证实该产品是缩酮．在实验中对产物最好采用减压蒸馏，在0．008 4 MPa条件下，收取86～100℃的馏分，否则产物收率偏低．

2．6不同催化剂的比较分析

为了对本实验所使用的催化剂的优越性进行分析，在基本相同的条件下，文献[10]报道的不同催化剂对乙二醇和环己酮的缩合反应的影响如表5所示．由表5可知，催化剂种类不同，产品的收率差异也较大．文献报道的SnCI₂／离子交换树脂，用其催化，产品最高收率为89．3％，但用量较大．本文采用的大孔树脂(NKA-9)固载Ce(SO₄)₂催化剂，其制备较简便且催化效果与文献[10]接近，可以多次重复使用，显示出一定的优越性．由比较分析可知，CeCe(SO