淺談雜多酸催化劑在縮合反應中的應用

熊瞻　李甘

摘 要：現今，隨著科技的發達，時代在不斷的進步，各種技術也在不斷的改變，創新。對于絕大多數的縮合反應來說，傳統的催化劑已經不能滿足他的相關需求，相反還可能造成實驗不合理、質量不合格?；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中的具體應用進行淺要分析。

關鍵詞：雜多酸；催化劑；縮合反應；應用研究

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的效果，使得實驗可以大量降低成本，并且得到較大量的產物?；诖?，可以看出雜多酸是非常適合縮合反應的一種催化劑，對于試驗的結果有較大的促進作用。下面本文將對雜多酸在縮合反應中的具體應用作淺要介紹。

二、縮合反應具體介紹

縮合反應是兩個或兩個以上有機分子相互作用后以共價鍵結合成一個大分子，并常伴有失去小分子（如水、氯化氫、醇等）的反應?？s合反應的類型主要有羥醛縮合反應、克萊森（Claisen）縮合反應、珀金（Perkin）縮合反應、苯偶姻縮合反應、斯托貝縮合反應、偶姻縮合反應、曼尼希（Mannich）反應、維蒂希（wittig）反應、烏爾曼縮合反應、羅賓森增環反應、達參（Darzen）縮合反應。兩個相同分子或不同分子之間形成一個新鍵的反應過程。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）。反應所用的催化劑通常為酸、堿、氰化物離子或絡合金屬離子。兩個相同分子之間的縮合反應稱自縮合反應，例如幾個分子相同的醛、酮、酯和胺之間發生自縮合，它們大多數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結果形成相應的羧酸和酰胺等一系列產品。

三、雜多酸在縮合反應中的通性

1.雜多酸的結構

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、結晶水構成，而它的結構則主要分為一級結構、二級結構。其中一級結構含有較多雜多陰離子，穩定性比較強，二級結構則含有三維排裂，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，容易發生氧化，導致物質產生氧化還原反應。對于縮合反應來說，有的縮合反應就是受這種類似雜多酸的催化劑的影響發生的。同時，在縮合反應的發生過程中，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。

四、雜多酸在縮合反應中的應用

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

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來生成該材料，用于工業制作。在制作二甲苯甲醛樹脂的縮合反應中，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脫水縮合而制備的，它是化學工業中的重要助劑，原法用從504作催化劑，現在改用雜多化合物作催化劑，可降低催化劑用量，還可提高產率，產率可達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，此反應溫度低，在100℃以下即可反應，3小時可完成。催化劑用量小且可回收，重復使用次數可達7次以上。此方法也使反應簡化，降低成本，不腐蝕設備，也相當于降低成本。反應縮合脫掉的水與甲醇互溶，能促進反應平衡向產物方向移動催化劑發生假液相現象，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.結論

（1）雜多酸的催化作用高效

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

（2）選擇性能好

在用雜多化合物作催化劑的這個反應中，產物分子量在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，還可提高產率，產率可達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，在進行縮合反應的過程中，可能有一定的危險，且有可能污染環境。而在選擇雜多酸作為催化劑后，縮合反應的腐蝕性大大減少，降低了反應對設備的腐蝕程度，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境的污染。同時，也提高了效率，提高了穩定性，提高了經濟效益。

五、結束語

通過上述分析可知，雜多酸等雜多化合物被越來越多的應用于縮合反應中，在縮合反應中，逐漸取代原先的催化劑，發揮它獨特的力量。所以，相關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，爭取發掘出它的更多的價值，讓其得到廣泛的應用，提高國家的科技實力，為國家的實驗作出貢獻。

參考文獻：

[1]欒艷勤，王桂榮，郝蘇霞，趙新強，王延吉.雜多酸催化劑在縮合反應中的應用[J].精細石油化工，2010，27（01）：72-77.

[2]李淑賢，丁敏.雜多酸型催化劑在縮合反應中的應用[J].哈爾濱師專學報（社會科學版），1998，（02）：153-154.endprint