具有富含觸媒液相之固-液-液相間轉移催化技術—醋酸己酯之合成(III)

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Title:	具有富含觸媒液相之固-液-液相間轉移催化技術—醋酸己酯之合成(III) Solid-Liquid-Liquid Phase-Transfer Catalysis with a Catalyst-rich Liquid Phase — Synthesis of Hexyl Acetate (III)
Authors:	蕭旭欽 Hsiao,Hsu-Chin Hsiao,H. C. 翁鴻山 Weng, Hung-Shan Weng, H. S. (行政院國家科學委員會) (東方技術學院化學工程科)
Date:	2005
Issue Date:	2009-07-23 09:07:31 (UTC+8)
Abstract:	目前工業上製造酯類仍以羧酸在硫酸催化下與醇類直接進行酯化反應而得，但因反應系統容易發生逆反應，酯類產率不高，此外尚有反應條件嚴苛、反應速率慢等缺點。然而以現有的相間轉移催化方法合成酯類雖較傳統方法的反應條件溫和且成本低，但仍難以廣泛應用在酯類製程上，例如液-液相間轉移催化技術有羧酸根離子因水合作用降低其反應性的缺點、液-液與固-液兩種相間轉移催化技術皆有觸媒不易回收的困擾、而固-固-液相間轉移催化技術則有反應速率緩慢的缺陷。因此，發展出可解決上述缺點的合成酯類新相間轉移催化方法是當務之急。本計畫擬評估以一種新穎的相間轉移催化技術合成酯類化合物的可行性。即以具有富含觸媒(四級鹽類或聚乙二醇)之液相催化由醋酸鈉與溴正己烷轉化合成醋酸己酯的固-液反應，探討此固-液-液相系統在批式反應器與續流攪拌式反應器的反應情形。本計畫共為期四年(本年度為第三年)，第一年先將探討各變因對四級鹽類觸媒液相形成與組成的影響，並進行以此觸媒液相催化醋酸鈉與溴正己烷合成醋酸己酯的初步動力學實驗。第二年將深入探討各變因對批式系統轉化率與生成分率的影響，以找出其最適當的反應條件。另外，也將評估觸媒重複使用的可行性。第三年則改用聚乙二醇為觸媒，同時探討固-液-液相系統的形成條件及其在批式反應器中的動力實驗，除找出最適反應條件外，其結果也將與使用四級鹽類為觸媒的催化結果互相比較，以選出最佳的觸媒種類及操作條件。第四年進一步評估不使用有機溶劑之批式催化系統的效益，再根據最佳的批式反應條件進行續流攪拌式反應系統的效能評估，並以由批式反應系統所得之反應速率表示式模擬續流式反應系統，且與實驗結果互相比較。以上的技術若研發成功，將是相間轉移催化研究上的重大突破與創舉，勢必能提供給工業界另一重要的合成技術。
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