針對合成松油醇的催化劑的研究進展

唐春喜

【摘要】催化劑的分類十分多樣，本文從實際出發，就松油醇的催化劑合成方法進行了介紹，并對其研究進展進行了闡述。如今，松油醇的催化劑的主要合唱方法有有機酸催化法、分子篩催化法、膜催化法等。本文對合成松油醇催化劑的方法的優缺點進行了分析，并在此基礎上對合成松油醇的催化劑的未來發展展開了探討。

【關鍵詞】松油醇；催化劑；合成

我國地大物博，擁有十分豐富松脂資源，并且每年能夠產生大量的松節油，松節油能夠生產香料級松油醇，有著十分寶貴的作用。經過松節油加工獲得的松油醇，能夠作為調香物、浮選劑等，擁有香氣持久的特點，目前松油醇已經在多種行業當中得到了廣泛應用。從其生產工藝來講，松油醇的生產方法分為一步法以及兩步法兩種，一步法擁有生產周期短的特點，但是一步法并沒有較強的松油醇得率，此外，利用一步法生產的松油醇純度與香氣也并不夠優秀，因此，一步法生產的松油醇多用作二號選礦有來進行應用；而兩步法雖然生產周期較長，但是能夠有效的保障其生產加工得到的松油醇的純度，也能夠減少在生產過程當中出現的復產物。松油醇生產的兩步法流程如下圖所示。

一、合成方法概述

世界上的首次松油醇制作始于1878年，彼時采用的是水合萜二醇脫水，自此之后，國際上很多研究學者都對松油醇的制作展開了研究，并獲得了一定的進展。1940年，國際上通過化學合成的方法，生產加工出了α-松油醇，并通過對α-松油醇的研究，確定了松油醇的化學結構。如今，隨著時代的進步以及科技的不斷發展，松油醇的合成方法也在得到不斷的完善，一般來講，松油醇的合成方法分為有機酸催化法、分子篩催化法、膜催化法等。

1.液體酸催化法

1.1無機酸催化法

無機酸的特點在于其擁有較強的催化作用，此外，無機酸價格低廉，具有較高的性價比。因此，對于無機酸的催化法一直都是松油醇催化劑合成當中的重要研究課題，目前，世界上以及有很多的專家學者對無機酸的酸度、反應體系等進行了大量的研究。

經過研究我們發現，無機酸催化法對酸度的多種因素有著較高的要求，此外，無機酸催化劑容易造成一定的污染，由于其具有較強的腐蝕性，因此常常會對設備造成損壞，這就在一定程度上增加了無機酸催化劑的生產成本。

起初，無機酸催化劑多采用硫酸，隨著時代的發展，兩步生產法逐漸流行，兩步法是利用松節油在催化的作用下生成水合萜二醇，在經過一定的化學反應，經過多道工序得到松油醇。

在實際的研究過程當中，一些學者將硫酸作為松節油的催化劑，并在實驗當中利用硫酸鹽與硫酸的混合催化劑對松油醇進行生產，能夠使得松油醇的收率達到百分之八十二。

利用硫酸的翠花，松節油能夠通過水合反應生成水合萜二醇，在實際的生產過程當中，需要在兩相界面上進行催化活動，并通過對乳化劑的攪拌來加快反應。

硫酸有著酸性強、難以控制等多種特點，此外，硫酸會對設備造成一定的影響。因此，也有人利用磷酸來進行催化的實驗。其主要步驟為利用磷酸催化產出萜二醇，之后對其進行脫水處理，從而實現松油醇的生成。

在催化過程當中，加快溫度能夠有效的增強這種催化方法的反應速度，從實際的生產來看，由于其脫水處理的反應速度遠遠高于利用水合反應產出萜二醇的反因素的，因此也可以將其看成為一步反應。

這種方法的運用，能夠有效的解決硫酸對設備的破壞問題，但是，弱酸的使用難以達到硫酸的生產效率。

1.2有機酸催化法

上文提到的無機酸催化方法，雖然擁有較高的松油醇生產率，但是強酸的使用，會對設備造成較大的影響，同時也會污染環境，這在很大程度上造成了生產成本的提升。為了解決這些問題，在不斷的催化劑完善過程當中，有人嘗試將有機酸作為催化劑來進行松油醇的的生產。有研究人員利用氯乙酸作為松節油的水合催化劑，得到了最高位百分之九十九的轉化率，而我國學者則利用三氯乙酸作為松節油的水和催化劑，進行了高選擇性的松油醇合成。

將三氯乙酸作為催化性，能夠發揮其催化活性好的特點，此外，三氯乙酸作為松節油的水合催化劑，還表現出優秀的催化選擇性。

2.固定酸催化法

如今，為解決液體酸的諸多問題，固體酸的正在逐步代替液體酸成為松節油水合作用的催化劑。

2.1固體超強酸催化

固體超強酸有耐高溫、活性高、分離簡單等多種優點。通過實際的研究我們發現，固體超強酸作為松節油水合反應的催化劑，還具有重復使用的重要功能。

2.2陽離子交換樹脂催化法

在實驗當中我們發現，在固定的反應器當中，將陽離子交換樹脂作為催化劑能夠得到優秀的轉化率。而如果在陽離子交換樹脂的基礎上加入相轉移催化劑，則可以得到百分之五十一點二的合成醇量。通過對松節油以及誰的配比，還能夠實現高純的松油醇的合成。樹脂催化法由于其本身的選擇型好、無污染等多種特地拿，已經得到了廣泛的認可，具有十分良好的應用前景以及發展空間。

3.混合體系催化法

雖然固體酸能夠解決液體酸作為催化劑出現的多種問題，但是固體酸的生產需要較大的投資，此外，固體酸難以再生的問題也會在很大程度上對松油醇的生產造成制約，在這種背景下混合體系催化法應運而生，混合體系催化法能夠在減少污染的同時，將液體酸與固體酸的有點進行有機的整合。有研究人員結合了上文中兩種酸的有點，采用混合催化水對松節油進行松油醇的生產加工，得到了松油醇生產的較高選擇性，此外，其復產物較少，能夠保證松油醇的純度。從實際的研究結果來看，固體酸與磷酸的共用，能夠達到較佳的催化效果。

4.其他催化方法

4.1相轉移催化

在本文當中提到的相轉移，就是指兩種物質難以產生反應，而在加入第三種物質之后進行快速反應的一種催化方法。一般來講，松節油的相轉移催化劑分為聚醚以及鎓鹽兩種。而在鎓鹽的劃分當中，又有硫鎓鹽等分別。有學者通過實際的研究發現，在松節油水合反應當中利用相轉移催化劑，能夠對環境造成較少的污染，同時具有反應溫和等多種優點。此外，由于其結合了兩種酸的優點，因此還縮短了反應的時間，提高了松油醇的產率。

4.2離子液體催化

作為一種溶劑，離子液體當中包含帶正電以及負電的例子，除了作為溶劑，離子液體還能作為聚合、水合等催化劑來進行使用。離子液體具有酸性精細、利于催化激勵的研究等多種特點。此外，由于其本身的液體，因此例子液體具有液體材料同游的優勢，而通過對離子液體結構的改變，還能夠對其體系進行優化。

4.3膜催化法

膜催化法的發展，是建立在提高松油醇選擇性的基礎上而出現的。與其他的催化劑相比，膜催化法的選擇性更加優良。目前，膜催化法仍然處于研究的起步階段，想真正的在實際生產當中得到大量的應用，還需要不斷的研究以及完善。

二、結束語

本文對集中針對合成松油醇的催化劑研究進展進行了介紹，并對其特點進行了分析。在本文提到的多種催化方法當中，無機酸的發展較為成熟，但對設備具有較高的腐蝕性；固體酸雖然能夠在一定程度上解決液體酸作為催化劑帶來的問題，但由于難以再生，因此生產成本較高，還需要不斷的完善；陽離子交換樹脂催化劑發展前景較好，解決了上述多種催化劑中的重要問題。如今，隨著時代的進步以及科技的不斷發展，世界各地對于環境問題的重視力度都在不斷加大，這就需要在實際的生產過程當中，能夠研制出既環保，又能提升生產效率的催化方法，從而滿足時代的需求。

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