淺談雜多酸催化劑在縮合反應(yīng)中的應(yīng)用

熊瞻　李甘

摘 要：現(xiàn)今，隨著科技的發(fā)達，時代在不斷的進步，各種技術(shù)也在不斷的改變，創(chuàng)新。對于絕大多數(shù)的縮合反應(yīng)來說，傳統(tǒng)的催化劑已經(jīng)不能滿足他的相關(guān)需求，相反還可能造成實驗不合理、質(zhì)量不合格?；诖?，先進的實驗中大多采取雜多酸等雜多化合物作為催化劑來使用。下面本文將對雜多酸在縮合反應(yīng)中的具體應(yīng)用進行淺要分析。

關(guān)鍵詞：雜多酸；催化劑；縮合反應(yīng)；應(yīng)用研究

一、引言

雜多酸作為一種雜多化合物，有通多酸和雜多酸兩種類型，它具備催化劑的特性，有較強的酸性、氧化性，也要良好的抗病毒和抗癌效能，它是現(xiàn)在較新的一種新型材料，也是一種極好的催化劑材料。而在縮合反應(yīng)中，雜多酸的催化作用、和氧化還原性能非常好，大大促進了縮合反應(yīng)的效果，使得實驗可以大量降低成本，并且得到較大量的產(chǎn)物?；诖耍梢钥闯鲭s多酸是非常適合縮合反應(yīng)的一種催化劑，對于試驗的結(jié)果有較大的促進作用。下面本文將對雜多酸在縮合反應(yīng)中的具體應(yīng)用作淺要介紹。

二、縮合反應(yīng)具體介紹

縮合反應(yīng)是兩個或兩個以上有機分子相互作用后以共價鍵結(jié)合成一個大分子，并常伴有失去小分子（如水、氯化氫、醇等）的反應(yīng)?？s合反應(yīng)的類型主要有羥醛縮合反應(yīng)、克萊森（Claisen）縮合反應(yīng)、珀金（Perkin）縮合反應(yīng)、苯偶姻縮合反應(yīng)、斯托貝縮合反應(yīng)、偶姻縮合反應(yīng)、曼尼希（Mannich）反應(yīng)、維蒂希（wittig）反應(yīng)、烏爾曼縮合反應(yīng)、羅賓森增環(huán)反應(yīng)、達參（Darzen）縮合反應(yīng)。兩個相同分子或不同分子之間形成一個新鍵的反應(yīng)過程。過程中常放出NH3、H2O、HCl等簡單分子（但也有不放出的，如醇-醛縮合）。反應(yīng)所用的催化劑通常為酸、堿、氰化物離子或絡(luò)合金屬離子。兩個相同分子之間的縮合反應(yīng)稱自縮合反應(yīng)，例如幾個分子相同的醛、酮、酯和胺之間發(fā)生自縮合，它們大多數(shù)形成有機合成的中間物（除胺外）。醛和酸酐、酰氯和胺等之間也能進行縮合反應(yīng)結(jié)果形成相應(yīng)的羧酸和酰胺等一系列產(chǎn)品。

三、雜多酸在縮合反應(yīng)中的通性

1.雜多酸的結(jié)構(gòu)

雜多酸屬于一類雜多化合物，雜多化合物有多種陰離子、陽離子、結(jié)晶水構(gòu)成，而它的結(jié)構(gòu)則主要分為一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)。其中一級結(jié)構(gòu)含有較多雜多陰離子，穩(wěn)定性比較強，二級結(jié)構(gòu)則含有三維排裂，容易受催化劑的改變而改變。

2.雜多酸的酸化型和氧化還原性

雜多酸屬于是催化劑的一種，而催化劑的特性就是具有氧化還原性。因此，雜多酸的酸性比較強，作催化劑時，容易發(fā)生氧化，導(dǎo)致物質(zhì)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。對于縮合反應(yīng)來說，有的縮合反應(yīng)就是受這種類似雜多酸的催化劑的影響發(fā)生的。同時，在縮合反應(yīng)的發(fā)生過程中，可以把這種雜多化合物的酸性、氧化性等特征做具體改變，來完成不同的縮合反應(yīng)。

四、雜多酸在縮合反應(yīng)中的應(yīng)用

縮合反應(yīng)是各種各樣的，而用雜多酸來催化的縮合反應(yīng)大多數(shù)是溶液體系的反應(yīng)，即主要是指苯酚與硫酸、苯酚與丙酮的縮合反應(yīng)。此外，在雜多酸用來催化縮合反應(yīng)后，雜多酸開始被大力研究，發(fā)掘它的價值，現(xiàn)今已經(jīng)有10多個用雜多酸催化的有機反應(yīng)。下面將以二甲苯和甲醛、對苯二酚和甲醇的縮合反應(yīng)來具體介紹雜多酸在縮合反應(yīng)中的應(yīng)用。

1.二甲苯和甲醛縮合制二甲苯甲醛樹月旨縮合過程

工業(yè)上目前用得較多的一種材料就是二甲苯甲醛樹脂，它是制造油漆的重要原材料，所以需要有大量的縮合反應(yīng)來生成該材料，用于工業(yè)制作。在制作二甲苯甲醛樹脂的縮合反應(yīng)中，用約占原料0.8一1.0%的催化劑，大大提高了催化活性，不腐蝕設(shè)備，不存在水相和有機相分離問題。對羥基苯甲醚是對苯二酚和甲醇經(jīng)脫水縮合而制備的，它是化學(xué)工業(yè)中的重要助劑，原法用從504作催化劑，現(xiàn)在改用雜多化合物作催化劑，可降低催化劑用量，還可提高產(chǎn)率，產(chǎn)率可達96%以上，而且選擇性也好。

2.具體反映特征

我們通過對十多種雜化合物作催化劑的研究，選出兩種活性高、催化效果好的催化劑，最后按一定比例把這兩種催化劑混合使用，效果更好，此反應(yīng)溫度低，在100℃以下即可反應(yīng)，3小時可完成。催化劑用量小且可回收，重復(fù)使用次數(shù)可達7次以上。此方法也使反應(yīng)簡化，降低成本，不腐蝕設(shè)備，也相當(dāng)于降低成本。反應(yīng)縮合脫掉的水與甲醇互溶，能促進反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動催化劑發(fā)生假液相現(xiàn)象，大大提高了催化效率，兩種雜多化合物混合使用，可互補各催化劑不足，使催化效率大大提高。

3.結(jié)論

（1）雜多酸的催化作用高效

在縮合反應(yīng)的實驗中，通過使用不同的催化劑得出了一些有關(guān)結(jié)論，在原先的縮合反應(yīng)中，使用硫酸作為催化劑，但產(chǎn)量低，使用的催化劑也多，大大提高了試驗成本，不利于工程建設(shè)使用。而選擇雜多酸作為催化劑后，明顯發(fā)現(xiàn)，使用催化劑的用量大大降低，且縮合反應(yīng)得出的產(chǎn)物也較多，所以，使用雜多酸類雜多化合物作為縮合反應(yīng)的催化劑，可以有效的提高縮合反應(yīng)的效率。

（2）選擇性能好

在用雜多化合物作催化劑的這個反應(yīng)中，產(chǎn)物分子量在370～550之間，不生成比這分子量大的縮合物。改用雜多化合物作催化劑，可降低催化劑用量，還可提高產(chǎn)率，產(chǎn)率可達96%以上，而且選擇性也好。

（3）可回收利用、腐蝕性小

催化劑的一半特性都是有一定的腐蝕性，因此，在進行縮合反應(yīng)的過程中，可能有一定的危險，且有可能污染環(huán)境。而在選擇雜多酸作為催化劑后，縮合反應(yīng)的腐蝕性大大減少，降低了反應(yīng)對設(shè)備的腐蝕程度，在一定程度上降低了施工的成本，提高了實驗的效率。此外，催化劑是可以回收利用的，雜多酸同樣也可以，咋縮合反應(yīng)后，對雜多酸的回收利用可以高達8次，大大降低了實驗的成本，避免了資源的浪費和對環(huán)境的污染。同時，也提高了效率，提高了穩(wěn)定性，提高了經(jīng)濟效益。

五、結(jié)束語

通過上述分析可知，雜多酸等雜多化合物被越來越多的應(yīng)用于縮合反應(yīng)中，在縮合反應(yīng)中，逐漸取代原先的催化劑，發(fā)揮它獨特的力量。所以，相關(guān)研究工作者有必要對這類雜多化合物進行研究，掌握它的特征，爭取發(fā)掘出它的更多的價值，讓其得到廣泛的應(yīng)用，提高國家的科技實力，為國家的實驗作出貢獻。

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