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化学与生命科学学院张金昌副教授在化工领域三大顶级期刊之一的Ind. Eng. Chem. Res.上发表最新研究成果



酯与环氧乙烷直接反应生成酯醚的研究进展

二醇丁醚醋酸酯属于酯醚类物质,是一种非离子表面活性剂。通常条件下,它是一种无色、透明的液体,能够与水、醇、醚、酮等无机、有机溶剂相溶。其应用非常广泛,可以作为乳胶漆的助聚结剂,应用在乳液涂料和多彩涂料中;可以用作金属、家具喷漆的溶剂;也可以用作金属、玻璃表面清洗剂的配方使用。由于其本身无毒,溶解性能和醇醚相似,所以被认为是乙二醇丁醚的理想替代品。目前市场上得到的产品主要是两步法生产的,如图1所示:

(图1

化学与生命科学学院张金昌副教授以醋酸丁酯为原料,在自制催化剂作用下直接和环氧乙烷反应得到目标产物,使原来的两步法合成减化为一步法,提高了反应的原子经济性,缩短了反应流程,最大程度地满足了环保要求,如图2所示:

(图2

自制的催化剂是一类含有MgO/Al2O3的复合金属氧化物,具有酸、碱双功能中心。在150℃,0.4MPaWHSV=3.4h-1,醋酸丁酯和环氧乙烷的摩尔比=51的条件下,通过固定床反应器上进行评价,反应72h,醋酸丁酯BAC的转化率超过10%,目标产物乙二醇丁醚醋酸酯(1-EBA)和二乙二醇丁醚醋酸酯(2-EBA)的选择性超过40%,如图3所示。

(图3

上述研究成果发表在化工领域三大顶级期刊之一的Industrial & Engineering Chemistry Research Ind. Eng. Chem. Res.58 (2019) 16320-16325. doi.org/10.1021/acs.iecr.9b01892