棒状MgO催化草酸二甲酯酯交换法合成草酸二乙酯的研究

摘要

采用共沉淀法制备了一种棒状MgO(MgO-P)作为催化剂用于催化草酸二甲酯(DMO)和乙醇酯交换合成草酸二乙酯(DEO)反应。当MgO-P占DMO的2.0%(质量分数),DMO和乙醇的物质的量之比为1:10时,70℃下反应2 h后,DMO转化率可达97.7%,对应DEO选择性可达57.7%。催化剂重复使用5次后,DMO转化率和DEO选择性分别降低至80.5%和21.2%,重复使用后的催化剂经焙烧再生后可恢复活性。通过X射线衍射、N_(2)吸/脱附和CO_(2)程序升温脱附法等表征了催化剂结构,并结合催化性能系统讨论了固体催化剂在酯交换法合成DEO反应中的构效关系。结果表明,固体催化剂表面中强碱性位是DMO酯交换合成DEO的活性位,并据此提出了催化剂表面酯交换反应机理,MgO结构中O^(2-)作为碱性位可以极化乙醇分子中羟基氢,生成的乙氧基阴离子可以通过亲核进攻DMO中的羰基碳而引发酯交换反应。