铌酸催化剂在有机合成中的应用

概括：

面对日益严格的环保要求和绿色化学的兴起，除了继续发展“三废”处理技术外，最重要的是发展根源处理技术，化学反应应尽可能少产生“三废”，最好有“原子经济性”反应，实现“零排放”。鉴于液体酸催化剂对设备的腐蚀严重，原料和产物与催化剂分离困难，环境污染严重，催化剂和新型催化工艺的研究被提上重要议事日程。固体超强酸、离子交换树脂、沸石分子筛、聚合物负载的路易斯酸、金属氧化物及其配合物、无机酸盐及其水合物、固载杂多酸及其盐是目前开发和应用较多的几种典型固体酸催化剂。 1979年F.发现铌酸(·nH_2O)具有独特的固体酸催化性能，在酯水解、烯烃水合、气相酯化、醇脱水等反应中表现出很高的催化活性、选择性和活性稳定性。到目前为止，国外(特别是日本)对铌催化剂进行了大量的研究，有的已经应用于工业。我国在这方面的研究起步较晚，因此加快发展铌催化剂具有十分重要的理论意义和实用价值。本文首次详细探究了铌酸催化液相酯化反应的一些规律，系统研究了合成邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、马来酸二辛酯、马来酸二异辛酯的最佳合成条件(包括反应时间、反应温度、物料配比、催化剂用量、催化剂粒度、带水剂种类等)。其次，本文探究了铌酸催化环己醇脱水制烯烃反应，并与γ-Al_2O-3进行了对比，发现其催化活性和活性稳定性均优于γ-Al_2O-3。当铌酸负载于硅胶上（重量比为2.5%）时，其催化活性大大增强。为了进一步提高铌酸的催化活性，本文对铌酸进行了水洗、煅烧、酸处理、低温结晶熔融处理、添加添加剂等多种处理，并利用现代分析测试手段对其结构进行了考察。最后，本文以邻苯二甲酸酐与异辛醇的酯化反应为探针反应，进行了铌酸催化液相酯化反应的动力学研究。

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