可迴圈磷鎢酸鈰催化劑

月桂酸甲酯具有類似酒香及花香的油狀液體，主要用作氣相色譜固定液、食品添加劑和有機合成試劑。月桂酸甲酯在工業化生產中是用硫酸、陽離子樹脂等催化月桂酸和甲醇反應，其催化劑存在副反應多，排放含酸性廢水，污染環境，對設備的腐蝕嚴重等問題。

近來，有學者提出一種迴圈利用磷鎢酸鈰催化劑合成月桂酸甲酯的方法，該方法不產生酸性廢水和固體廢棄物，是綠色合成工藝，其合成步驟如下：

將月桂酸和無水甲醇按摩爾比1:15的比例投入到反應釜中，加入月桂酸品質7‑7.5%的磷鎢酸鈰作為催化劑，加熱回流反應4‑6小時，反應結束後，減壓蒸餾回收未反應的甲醇；將反應釜中月桂酸甲酯和固體磷鎢酸鈰催化劑通過離心分離，上層為月桂酸甲酯，經分離後，得到月桂酸甲酯產品，下層為固體磷鎢酸鈰催化劑；將下層固體磷鎢酸鈰催化劑用去離子水溶解，磷鎢酸鈰與去離子水品質比為1:1.5，加入鹽酸調配溶液pH值<1，過濾除去不溶于水積碳物，得到磷鎢酸鈰水溶液，磷鎢酸鈰水溶液經過濃縮、結晶得到固體磷鎢酸鈰，固體磷鎢酸鈰作為下次反應的催化劑；按上述方法迴圈利用磷鎢酸鈰作為月桂酸和無水甲醇反應的催化劑，每次月桂酸轉化率均達到97%以上。

在反應過程中，催化劑活性是關鍵，磷鎢酸鈰雖然是一種溫和的催化劑，但還會有少量積碳物形成覆蓋在催化劑表面，降低磷鎢酸鈰催化劑的活性，將每次反應後的磷鎢酸鈰直接作為下次反應的催化劑迴圈利用，導致轉化率逐漸下降；利用磷鎢酸鈰易溶解于水的性質，將固體磷鎢酸鈰與酯分離後，用去離子水溶解固體磷鎢酸鈰，用鹽酸調配溶液pH值<1，過濾除去懸浮在磷鎢酸鈰溶液中不易溶解的積碳物，得到的磷鎢酸鈰溶液經過濃縮、結晶得到固體磷鎢酸鈰，固體磷鎢酸鈰直接作為酯化反應的催化劑，實現了在合成月桂酸甲酯反應中磷鎢酸鈰催化劑的迴圈利用，月桂酸轉化率均達到97%，該方法便於實現工業化生產。

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