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1、第卷第期,年月,創(chuàng)洲固體超強酸研究的最新進展李小芳丁恩勇中國科學院廣州化學研究所纖維素化學開放研究實驗室廣州腸。摘要簡要介紹了近年來固體超強酸的發(fā)展目前研究較多的固體超、,、強酸有負載硫酸超強酸一認鹽仇磺酸樹脂體系和全氛磺一。酸樹脂西四種文章主要闡述了這幾種固體超強酸的制。備方法及它們的性質比較關鍵,詞固體超強酸催化中國分類號超強酸的定義是指,。在比硫酸更強的酸它的發(fā)現至今已有三十余年歷史過去的幾十年中,超強酸在各方面的研究得到了迅速的發(fā)展,美國南加洲大學的。幽教授還因為在超強酸方面的杰出工作獲得了年度諾貝爾化學獎超強酸的出現應用在質譜上,解決了在碳正離子結構方面的許
2、多爭論’。在超強酸的作用下,許多原來化學性質不活潑的烷烴可進行聚合,〕、降解困、異構化〔一」、精細有機合成等反應,從此開辟了化學中的一個新領域。超強酸按其酸點的性質來分,可分為腸杭型和口型按常溫下存在的形態(tài)分,可分為固體超強酸、液體超強酸。液體超強酸通常具有極高的酸性,可達到硫酸的百萬倍甚至億倍〔’,因此又被稱為魔術酸。但它的使用會對設備造成強烈的腐蝕,分離回收也十分困難。固體超強酸的酸性一般只有硫酸的幾百倍,但它具有液體超強酸無法比擬的優(yōu)點【’川易與反應體系分離可連續(xù)化生產可以再生和重復使用催化反應具有較高的選擇性對設備無腐蝕性,且減少了環(huán)境污染。所,。以近二十年來
3、固體超強酸一直是研究的熱點超強酸的酸度及其檢測一電子給予超強酸和普通酸一樣可與具有未共用電子對的化合物即體包括一、、、、、、一電子給予、、些含氧氮等原子的化合物如胺醇醚醛酮醋酞胺等及體如炔烯。芳香化合物等反應它的強酸性不僅表現在它往往使反應在比用普通酸催化劑時更低的,,。溫度下進行且產率更高而且還能與一般的單鍵化合物反應使之生成碳正離子烷烴一、一。一〔’。中的對超強酸表現堿性的性質稱為堿性,,當酸性的測量在離子強度約為以上值就不再適于表示酸度此時常用定量尺度酸度函數。。常用的檢側固體超強酸酸度的方法有【’“,’收稿望為一一日期第期李小芳等圈體翅盜研究的最斷進展選擇適當
4、的“中性’喊型即堿性很弱的指示劑,它同固體超強酸起反應時,指,十示劑的顏色變成其共扼酸的碩色很據酸堿平衡時的「」〔值可大概計算該酸,即此固體超強酸的強度等于或小于指。的值示劑共扼酸的值固體超強酸在惰性氣氛中吸附瑪或毗吮等反硒喊后側定其紅外吸收光譜吸收譜帶的變化。近年來發(fā)現一些固體超強酸的酸性太強,使得玩衍堿性較強的物質在被穩(wěn)定吸附前就,、。已經被分解從而采用了苯氟苯這些弱此衍堿來代替固體超強酸分類。固體超強酸可分為無機型和高聚物型無機型超強酸’刁一’,一、負載硫酸超強酸由硫酸鹽負載到無定形金屬氧化物上得到〔〕如嘴八一、一。一,暖勺碳”仇等其中洲“入是目前發(fā)現的固體超強
5、酸中酸性最強的。一。其值可達到以以下最近十年無機型超強酸中關于負載硫酸超強酸的研究十分活躍,主要原因是這類固體超強酸的酸性比其它固體超強酸的酸性強,在高溫下能穩(wěn)定存在,可重復使用,且制備方法簡便,可用廉價的金屬鹽類制得。具體制法如下··一,,可在金屬表面負載再用高沮焙燒制得酸強度是硫酸倍以上洲的固體超強酸。用蒸餾水調節(jié)至值為,然后攪拌而,放置,將反應物移至,,,,,,,玻璃瓶中加印蒸餾水攪拌蒸餾靜置傾去上層清液如此反復多次吸濾得,,。到沉淀于℃下干操制得吞氏仇的制備將蒸餾水加人玻璃瓶中,攪拌下加人,緩慢加人下濃硝酸,攪拌,溶解,在攪拌下滴人氨水,再攪拌而,放置,用蒸餾
6、水洗,,,。兩次吸濾后在℃下干操制得氏腸無定形殘飛制備將蒸餾水加人玻璃杯中,加人仇·瓏使之溶解,再加人約氨水調節(jié)到二,用蒸餾水洗滌次,過濾后于,得聲℃干操。勿仇一用戲處理、、,,,用上述制得的氏”仇乓仇粉碎至目稱取放在折疊的濾紙上、,,一,滴加硫酸水溶液爪化合物為‘為咖使固體表面吸附暖風,。、。于后在空氣中焙燒可得固休超弧酸節(jié)化合物在℃化合物在℃焙燒,,可用硫酸處理由阮仇制得的阮溶液為焙燒溫度℃制得高?；钚缘墓腆w超強酸,實驗表明往負載硫酸超強酸體系中加人貴金屬如鉑或增加玩壓力能大大提高其?！?、【’一【’“催化活性及選擇性負載盛酸超強酸可用于烷烴類骨架的重排反應川烷廣州
7、化學第卷基化反應”,劃、傅氏酞基化反應斌等反應中,且均比這些反應的常規(guī)催化劑硫酸和。氮鹵酸等顯示了更高的催化活性如果能把這類新型無污染的超強酸應用到石油工,,業(yè)的精煉制取高辛烷值汽油中將能大大降低石化工業(yè)的污染性提高產率和產品質。,量但負載硫酸超強酸不適用于有水產生的反應中因為隨著反應產物水的逐漸增加會使吸附的碗一逐漸溶出,使其迅速喪失活性‘,川。鹽一種新型的不溶于水的固體超強酸勿場喝簡稱仇鹽近年來引起了人。們的興趣它的制備方法既是將濃度為耐的巧暢溶液以滴定的方式。,加人到濃度為的溶液中將沉淀物在℃的溫度下緞燒所得的。,氣鹽可具有很高的催化活性如果沒
