4
IA L
MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài
Fructon (2,4-dimetyl-2-etylacetoaxetat-1,3-dioxolan) là một chất tạo hương
OF FI C
tổng hợp vị táo, được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất nước hoa, đồ uống, mỹ phẩm, thực phẩm, dược phẩm, chất tẩy rửa và trong ngành công nghiệp sơn mài. Chất tạo hương fructon thường được tổng hợp thông qua phản ứng acetal hóa giữa etyl axetoaxetat và etylen glycol trong môi trường axit. Các axit như H2SO4, HCl, axit p-toluensunfonic,… vẫn thường được sử dụng với vai trò là xúc tác đồng thể. Tuy nhiên, các axit này đang dần thể hiện những nhược điểm như có tính ăn mòn cao, khó thu hồi và tái sử dụng; gây ô nhiễm nguồn nước
ƠN
nếu xả thải ra môi trường. Vì vậy, những năm gần đây, xúc tác dị thể đang ngày càng được quan tâm nghiên cứu do có khả năng khắc phục những nhược điểm trên, có thể thu hồi và tái sử dụng sau phản ứng mà vẫn giữ được tính
NH
axit cao giúp giảm chi phí xúc tác cho quá trình phản ứng và tránh việc thải bỏ xúc tác ra môi trường. Ngoài ra, sử dụng xúc tác dị thể còn giúp tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp fructon do làm giảm quá trình thủy phân của etyl axetoaxetat và fructon. [1]
Y
HPA (HeteroPolyAcids) dạng α-Keggin như H3PW12O40 và H4SiW12O40
QU
là xúc tác dị đa axit, không độc hại, không gây ăn mòn nên được sử dụng trong các phản ứng este hóa, acetal hóa,…tuy nhiên, HPA tan tốt trong dung môi phân cực, trở thành xúc tác đồng thể, có diện tích bề mặt tiếp xúc ngoài rất thấp, chỉ 5-10 m2/g, làm giảm hiệu quả xúc tác cho phản ứng, gây khó khăn trong
KÈ M
việc thu hồi xúc tác, tách và tinh chế sản phẩm. Vì vậy, để tận dụng những ưu điểm của các hợp chất dị đa axit, dị thể hóa axit HPA đang là một vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Các vật liệu mao quản trung bình (MQTB) biến tính như Al-SBA-15, vật
DẠ
Y
liệu compozit zeolit/MQTB dạng ZSM-5/SBA-15, Y/SBA-15 hay vật liệu graphen oxit có diện tích bề mặt riêng lớn, kích thước mao quản rộng, cấu trúc đồng đều nên rất phù hợp để làm chất mang HPA.
