一种用于酯化反应的聚合型固体酸催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于酯化反应的聚合型固体酸催化剂及其制备方法。采用自由基共聚法，将八乙烯基聚倍半硅氧烷和对苯乙烯磺酸钠在偶氮二异丁腈的引发下共聚，再对所得聚合物用硫酸溶液进行离子交换，制得聚合型固体酸催化剂，本发明方法简便易于操作，所制得的固体酸催化剂用于酯化反应，催化活性和选择性高，催化剂可简单过滤回收，且重复使用6次催化活性无明显降低。

主权项

一种用于酯化反应的聚合型固体酸催化剂的制备方法，其特征在于包括以下过程：(1)八乙烯基POSS的制备：在圆底烧瓶中，加入5～30mL乙烯基三乙氧基硅烷和20～160mL乙醇，搅拌混合均匀后，缓慢滴加2～12mL浓度为20％～40％的盐酸和2～10mL去离子水，在15～40℃搅拌24～48h，过滤出白色固体，用乙醇洗涤三次，然后用四氢呋喃和甲醇体积比为1∶1～1∶5的混合溶液进行重结晶，所得晶体在60～90℃下真空干燥8～24h，得到八乙烯基POSS。(2)聚合型固体酸催化剂POSS‑SO₃H的制备：将上述得到的八乙烯基POSS和对苯乙烯磺酸钠按照摩尔比为1∶4～1∶32比例加入到四氢呋喃和去离子水的混合溶剂中，混合溶剂体积比为2∶1～16∶1，加入一定量的引发剂偶氮二异丁腈AIBN，其质量为八乙烯基POSS和对苯乙烯磺酸钠总质量的0.5％～3％，然后在15～40℃搅拌2～12h，采用过滤或离心分离出固体产物，用乙醇洗涤三次，60～100℃下真空干燥8～24h，将所得固体粉末POSS‑SO₃Na加入到30～100mL 0.5～2mol/L的硫酸溶液中，室温搅拌24～48h，过滤，大量去离子水洗涤三次后，60～100℃下真空干燥8～24h，得到聚合型固体酸催化剂POSS‑SO₃H。