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当代化工研究
化学新课标
2016·04
磺酸基功能化的双金属掺杂介孔材料HSO。-Zr-
La-SBA-15催化酯水解反应的应用
O刘婧12杨武1毛学荣3薛瑞1郭昊（1.西北师范大学化学化工学院甘肃730070
2.甘肃农业职业技术学院食品化工系甘肃730020 3.荆楚理工学院化工与药学院湖北448000）
摘要：以3一疏丙基一三甲氧基硅烷为有机功能试剂，来用后接模法，合成了喷酸基功能化的介孔材料HSO,一ZLS。制备的磺酸基功能化介
扎材料对股酸酯水解的催化性能研究表明，功能化的新型介孔材料催化活性高，是环境友好型催化剂，关健词调：介扎材料：功能化；催化：水解反应
中图分类号：T
文献标识码：A
HSo3-functionalizedbimetallicmesoporousmaterial HSo3-Zr-La-SBA-15asefficient
catalystsforhydrolysisreaction
Liu Jing,Yang Wu,Mao Xuerong,Xue Rui,Guo Hao
( 1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Key Lab of Bioelectrochemistry and Environmental Analysis of Gansu
Province,NorthwestNormal University,Gansu730070,PRChina. 2.Gansu College of Agriculture Technology,Gansu 730020,PR China.
3.College ofChemical Engineering & pharmacy,Jingchu University of Technology,Hubei,448000,PR China.)
Abstract: Sulfonic-fiunctionalized HSO,-ZLS mesoporous materials were synthesized by a post-grgfting procedure using 3-mercaptopropyl trimethoxysilane as organic modifiers.The prepared HSO3-finctionalized mesoporous material showed an excellent catalytic capacity to the hydrolysis ofcarboxylic acidesters and was emvironmentally friendly catalyst.
Keywords:mesoporousmaterials;finctionalization;catalysis; lyticresponse
羧酸酯的水解是有机化学中最重要的基本反应类型之一，一般来说，大多数酯的酸性水解通常由液体质子强酸(Bronsted酸或Lewis酸)催化发生，如HCl，H,SO HNO，，TFA，TMSI等。但是，这些液体强酸类催化剂有强腐蚀性，反应后难分离回收，易造成环境污染。所以，探索可替代液体酸的固体酸催化剂仍具有十分重要的意义。近年来，关于固体酸催化剂在微波辐射下的催化应用越来越广泛。
本文旨在研究开发新型的磺酸基功能化的介孔材料 HSO,-ZLS固体酸催化剂，提高了羧酸酯水解反应中催化剂的催化性能，考查了其在一系列羧酸酯的水解反应的催化性能，制备的催化剂可回收、可重复使用，是环境友好的催化剂。、实验部分
1.仪器和试剂
仪器：岛津GC2010型气相色谱仪，毛细管柱rtx-1，长15m，直径1.5mm，膜厚0.53μm，FID监测器。VARIAN Mer-curyPlus(400M)型超导核磁共振仪(Me4Si为内标，DMSO-d6为溶剂)：HP-5988型质谱仪：VarioE1型元素分析仪。
试剂：甲苯(C,H。），AR，上海试剂总厂：二氯甲烷(CH,CI)，AR，天津化学试剂二厂；乙酸酐((CH,CO),O)， AR，上海试剂总厂。
2.磺酸基功能化介孔材料HSO,-ZLS的制备
基功能化介孔材料HS-ZLS氧化完成，总体合成路线如线路万方数据
图1所示。
Ls
Rfilxed and shred 110 C 24h
DLO.S
US-AS
hi
HSO,-71 s
线路图1磺酸基功能化双金属掺杂介孔材料HS03-ZLS的合成
线路图
3.催化反应
将羧酸酯5mmol，二次水(0.14g.7.5mmol)，HSO3-ZLS 0.1g依次加入到50mL的圆底烧瓶中。微波325W下辐射适当的时间，反应用TLC跟踪(V石油型：Vz整Z=3:1)。待反应体系冷却至室温后加5mL二氯甲烷稀释，过滤，减压蒸馏，取少量的样品经GC检测测定选择性和转化率。粗产品用水和乙醇混合溶剂重结晶(Vzm：V*=5:1)或乙酸乙酯和石油醚混合溶剂柱层析(V石油：V乙酸乙幕=20:1)得到目标产物。选择性和转化率如表 1所示。产物的结构通过测定熔点、沸点、IR、1HNMR、元素
分析等方法确定，并与市售纯化合物比较。二、结果和讨论
在实验中，利用微波辐射技术，利用HSO，-ZLS对羧酸