Голованов Александр Александрович. Этерификация трет-бутанола спиртами C2-C5 в присутствии сульфокатионитов

Краткое описание

Голованов Александр Александрович. Этерификация трет-бутанола спиртами C2-C5 в присутствии сульфокатионитов : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.13 / Голованов Александр Александрович; [Место защиты: Уфим. гос. нефтяной техн. ун-т].- Тольятти, 2010.- 137 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-2/401

04201005711
ГОЛОВАНОВ Александр Александрович
ЭТЕРИФИКАЦИЯ трет-БУТАНОЛА СПИРТАМИ С2-С5
В ПРИСУТСТВИИ СУЛЬФОКАТИОНИТОВ
02.0. 13 - Нефтехимия
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата
химических наук
Научный руководитель: к. х. н., доцент В. С. Писарева
Тольятти - 2010 
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 4
1. Реакции дегидратации спиртов
(Литературный обзор) 7
1Л. Современные представления о гомогенном
кислотном катализе в процессах дегидратации 7
1.2. Дегидратация спиртов в присутствии серной
кислоты, ее солей и сульфопроизводных 12
1.3. Общие сведения о катализе ионитами 15
1.4. Влияние природы иммобилизованной фазы на характер и скорость реакций протекающих на
катионитах 20
1.5. Синтез простых эфиров в присутствии ионитов 27
2. Этерификация трет-бутанола спиртами С2-С5 с использованием сульфокатионитов в качестве
катализаторов (результаты и их обсуждение) 36
02.1. Факторы, влияющие на селективность реакции синтеза алкил(С2-С5)-га/?ел7-бутиловых эфиров
в присутствии сульфокатионитов 50
02.2. Кинетика этерификации wpem-бутанола спиртами С2-С5 77
3. Экспериментальная часть 100
3.1. Реактивы и вспомогательные материалы 100
3.2. Очистка реагентов 100
3.3. Подготовка катализаторов 102
3.4. Определение статической обменной емкости катионитов 104
3.5. Определение степени превращения реагентов
и селективности реакции 105
3.6. Кинетические эксперименты 106
3.7. Хромато-масс-спектрометрический анализ 107
3.8. Методики хроматографического анализа 109
3.9. Получение инфракрасных спектров 119
Выводы 120
Литература 121

Список литературы

выводы
1. В результате изучения реакции этерификации (межмолекулярной дегидратации) mpem-бутанола первичными и вторичными спиртами С2-С5 установлено, что селективность образования алкил-трет-бутиловых эфиров более 80 % и конверсия mpem-бутанола не менее 60 % достигается при использовании этанола, н-пропанола, н-бутанола или шо-бутанола в присутствии 10-20 % сульфокатионитов КУ-2х8 и Amberlyst 15.
2. Показано, что в реакции трети-бутанола с первичными спиртами С2- С4 минимальное образование (до 3.0 %) изобутилена (побочного продукта) наблюдается при мольном соотношении mpem-бутанол : ROH равном 1:3, 60-75 °С и продолжительности синтеза 4-6 часов.
3. Установлено, что с увеличением степени гидратации сульфокатионита от 0.1 до 40 моль Н20/моль -SC^H-rpynn селективность по ал кил-трет-бутиловому эфиру снижается с 90-95 % до 55-60 %. Показано, что данный эффект обусловлен большей «чувствительностью» межмолекулярной дегидратации по сравнению с внутримолекулярной к степени гидратации -S03H-rpynn катализатора.
4. Изучена формальная кинетика взаимодействия mpem-бутанола со спиртами С2-С5 в присутствии КУ-2х8. Определены порядки реакции, константы скорости и энергии активации.
5. Обнаружено, что по реакционной способности в процессе этерификации mpem-бутанола спирты располагаются в следующий ряд: этиловый ~ изо-пропиловый < н-пропиловый < н-бутиловый < изо-вутиловый < н-амиловый.
6. Изучены зависимости констант скорости реакций от температуры. Найдены величины энергий активации реакций mpem-бутанола с некоторыми спиртами.
7. На основании полученных экспериментальных данных предложены условия селективного протекания синтеза алкил-трет-бутиловых эфиров на основе mpem-бутанола.