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Amberlyst-15催化剂展示了可持续发展的潜力

由于其广泛的应用,催化一直被称为过程化学和合成化学中最重要的领域之一。事实上,绝大多数的化学工业产品——无论是制药、农业还是高分子化学领域——在制造过程的某些阶段都涉及催化剂。

Amberlyst-15在无溶剂条件下可作为苯酚和醇的酰化催化剂。信贷:Versita

催化过程通常在均相中进行,使用无水有机溶剂(如卤化溶剂、甲苯等),这些溶剂毒性很大,很难消除。开发环境友好和高效的催化系统仍然是一个主要的挑战,研究人员和行业合作提出新的解决方案,使催化反应和催化剂不仅更环保,而且更高效和更经济(即可循环利用)。在过去十年中,随着对可持续催化的需求不断增加,科学家们对应用催化的不同方面进行了研究,从而产生了大量的绿色化学研究。事实上,“绿色化学十二原则”解决了许多问题,如有毒溶剂的使用,昂贵的试剂和催化剂,化学步骤的数量和它们的反应条件,以及这些合成协议的原子经济性。可以采用多种方法使这一过程变得绿色和可持续。首先,防止或尽量减少使用有机溶剂是一种方法——这可以通过用具有更好的生态健康和安全特性的溶剂取代危险溶剂,或者更好的是使用无溶剂工艺来实现。另一个重要的方法是开发催化剂,使其能够以最小的努力重复回收和重复使用。

考虑到一种工艺在工业应用中的可行性,这方面可能特别重要,因为催化剂往往很昂贵,因此有相当大的压力要通过可回收性来降低成本。现在,孟买的研究人员已经开发了一种廉价且完全绿色的程序,可以在无溶剂条件下催化酚和醇的乙酰化。

摘要:“Amberlyst-15在无溶剂条件下催化苯酚和醇的乙酰化”,最近发表在verita、孟买大学化学技术学院的Manoj Pande和Shriniwas D. Samant教授的开放获取期刊《recycle Catalysis》上。印度为酚和醇的酰化提供了一种新颖和高度可持续的方法。他们发现Amberlyst-15在室温多相条件下以乙酸酐为酰化剂,对苯酚和醇类进行酰化反应是一种活性催化剂。科学家们证实,这种催化剂的应用允许温和和高度选择性的转化和合成,以方便和环境友好的方式。同样值得一提的是,催化剂可以通过过滤回收,并多次回收而不丧失活性和选择性。

Pande和Simant建立了一种温和、高效、简单的方法,以乙酸酐为酰化剂,在Amberlyst-15催化量存在下对酚和醇进行乙酰化。将乙酰化过程扩展到各种酚类和醇类,得到相应的乙酸酯,产率很好。他们还测试了Amberlyst-15在对溴苯酚与醋酸酐反应中的可回收性:该催化剂表现出色,具有良好的可持续性潜力,可重复使用4次,活性没有降低,在室温下20分钟内,4-溴苯乙酸酯的产量几乎是定量的。

作为一种廉价的材料,Amberlyst-15具有独特的性能,如环境兼容性,无毒,可重复使用,无腐蚀性,化学和物理稳定性,允许其广泛的合成应用。它也是最耐腐蚀的催化剂之一,可以长期使用。

事实证明,这个成本效益高的过程并不复杂,可行,产生的废物也很少。考虑到催化剂的可回收性,该方法是一个好兆头,因为它可以潜在地扩大工业用途。通常,有机化学家在Et3N或吡啶存在下进行醇与酸性氯化物的酰化反应。与目前的方法相比,添加剂是不需要的,这无疑提供了显著的经济和环境效益。

来源:http://www.versita.com/

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