可循环磷钨酸铈催化剂

月桂酸甲酯具有类似酒香及花香的油状液体，主要用作气相色谱固定液、食品添加剂和有机合成试剂。月桂酸甲酯在工业化生产中是用硫酸、阳离子树脂等催化月桂酸和甲醇反应，其催化剂存在副反应多，排放含酸性废水，污染环境，对设备的腐蚀严重等问题。

近来，有学者提出一种循环利用磷钨酸铈催化剂合成月桂酸甲酯的方法，该方法不产生酸性废水和固体废弃物，是绿色合成工艺，其合成步骤如下：

将月桂酸和无水甲醇按摩尔比1:15的比例投入到反应釜中，加入月桂酸质量7‑7.5%的磷钨酸铈作为催化剂，加热回流反应4‑6小时，反应结束后，减压蒸馏回收未反应的甲醇；将反应釜中月桂酸甲酯和固体磷钨酸铈催化剂通过离心分离，上层为月桂酸甲酯，经分离后，得到月桂酸甲酯产品，下层为固体磷钨酸铈催化剂；将下层固体磷钨酸铈催化剂用去离子水溶解，磷钨酸铈与去离子水质量比为1:1.5，加入盐酸调配溶液pH值<1，过滤除去不溶于水积碳物，得到磷钨酸铈水溶液，磷钨酸铈水溶液经过浓缩、结晶得到固体磷钨酸铈，固体磷钨酸铈作为下次反应的催化剂；按上述方法循环利用磷钨酸铈作为月桂酸和无水甲醇反应的催化剂，每次月桂酸转化率均达到97%以上。

在反应过程中，催化剂活性是关键，磷钨酸铈虽然是一种温和的催化剂，但还会有少量积碳物形成覆盖在催化剂表面，降低磷钨酸铈催化剂的活性，将每次反应后的磷钨酸铈直接作为下次反应的催化剂循环利用，导致转化率逐渐下降；利用磷钨酸铈易溶解于水的性质，将固体磷钨酸铈与酯分离后，用去离子水溶解固体磷钨酸铈，用盐酸调配溶液pH值<1，过滤除去悬浮在磷钨酸铈溶液中不易溶解的积碳物，得到的磷钨酸铈溶液经过浓缩、结晶得到固体磷钨酸铈，固体磷钨酸铈直接作为酯化反应的催化剂，实现了在合成月桂酸甲酯反应中磷钨酸铈催化剂的循环利用，月桂酸转化率均达到97%，该方法便于实现工业化生产。

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