CN103433014B - 烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法 - Google Patents

Abstract

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，将氧化钙粉碎，过筛网，将氧化钙细粉分散于无水有机溶剂的容器中，搅拌下向容器中加入脂肪醇的无水有机溶剂溶液，将反应物搅拌，得到氧化钙改性物，用定性分析滤纸过滤，用无水有机溶剂洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，将洗涤过的改性氧化钙真空干燥，得到烷氧基表面改性氧化钙，应用时，将烷氧基表面改性氧化钙粉末加入反应体系中，反应完毕后过滤出改性氧化钙即可，所得表面改性氧化钙具有稳定性高，抗吸水能力强的优点，在碱催化反应中能够提高催化效率。

Description

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法

技术领域

本发明涉及氧化钙材料制备技术领域，具体涉及烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法。

背景技术

我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，其地理分布广泛，除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布，我国也是石灰工业大国，石灰产品居世界第一，生产技术和工艺都很成熟。石灰石煅烧即可得到生石灰，其主要成分为氧化钙，氧化钙价格低廉、碱性强，在有机溶剂中的溶解度很小，并且制备方法简便，作为固体碱催化剂已经在多种碱催化反应中表现出了良好催化活性，但由于氧化钙表面对水和二氧化碳的吸附速度极快，容易受到反应体系中水和二氧化碳的侵蚀而失活，故而存在稳定性低，抗吸水能力差的缺点。本发明采用脂肪醇与氧化钙表面发生脱水反应将烷氧基键合在氧化钙表面上，从而实现对氧化钙表面的疏水化改性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，所得表面改性氧化钙具有稳定性高，抗吸水能力强的优点，在碱催化反应中能够提高催化效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-200目的筛网，筛出的氧化钙细粉末待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于10-50倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯、正己烷、环己烷、石油醚、溶剂汽油、酮类、醚类或酯类，

第三步，搅拌下向容器中加入脂肪醇的无水有机溶剂溶液，所加脂肪醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：100-1000000，不同的脂肪醇适用的溶剂不同，低中碳的脂肪醇（C4-C10）适用丙酮、四氢呋喃、石油醚、汽油溶剂、正己烷或环己烷类溶剂，高碳的卤代烷烃（﹥C10）适用乙酸乙酯、甲苯、吡啶或喹啉溶剂，所述脂肪醇为工业级以上纯度的含有4到10个碳原子的直链或者带有支链的脂肪醇，包括正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇及其任意质量比的的组合物；

第四步，将上述反应物在50-100℃的温度下搅拌12-24小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将改性氧化钙用定性分析滤纸过滤，用第二步中所用无水有机溶剂洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80-100℃下真空干燥3-5小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.01%。

应用时，将烷氧基表面改性氧化钙粉末加入反应体系中，反应完毕后过滤出改性氧化钙即可。由于氧化钙的碱性强，属于超强碱，卤代烃的碳卤键活泼，故而所得烷氧基表面改性氧化钙具有稳定性高，抗吸水能力好的优点，可用于固体碱催化剂修饰领域以及氧化钙材料制备领域，所制备的烷氧基表面改性氧化钙可以应用于催化酯交换反应、加成反应、重排反应等多种碱催化反应，与未改性氧化钙相比，催化活性和反应速度均有所提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-100目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于10倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的乙醇，

第三步，搅拌下向容器中加入正丁醇的无水乙醇溶液，所加正丁醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：100，所述正丁醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在78℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水乙醇洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥3小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.005%。

实施例2

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-120目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于15倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的正己烷，

第三步，搅拌下向容器中加入正戊醇的无水正己烷溶液，所加正戊醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：1000，所述正戊醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在70℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水正己烷洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥4小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.01%。

实施例3

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过120-160目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于20倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正己醇的无水甲苯溶液，所加正己醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：5000，所述正己醇为分析纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水乙醇洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.003%。

实施例4

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过160-200目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于40倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正辛醇的无水甲苯溶液，所加正辛醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：10000，所述正辛醇为分析纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水甲苯洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.003%。

实施例5

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过120-200目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于50倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正癸醇的无水甲苯溶液，所加正癸醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：100000，所述正癸醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水甲苯洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.008%。

实施例6

烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-160目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于30倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的吡啶，

第三步，搅拌下向容器中加入质量比为2:1的正戊醇与正辛醇的无水吡啶溶液，所加正戊醇与正辛醇与氧化钙细粉的物质的量比为1:100000，所述正戊醇与正辛醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水甲苯洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.005%。

Claims (5)

1.烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-100目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于10倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的乙醇，

第三步，搅拌下向容器中加入正丁醇的无水乙醇溶液，所加正丁醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：100，所述正丁醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在78℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水乙醇洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥3小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

2.烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过80-120目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于15倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的正己烷，

第三步，搅拌下向容器中加入正戊醇的无水正己烷溶液，所加正戊醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：1000，所述正戊醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在70℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水正己烷洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥4小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

3.烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过120-160目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于20倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正己醇的无水甲苯溶液，所加正己醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：5000，所述正己醇为分析纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水乙醇洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。

4.烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过160-200目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于40倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正辛醇的无水甲苯溶液，所加正辛醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：10000，所述正辛醇为分析纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水甲苯洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙；

所得烷氧基表面改性氧化钙为白色蓬松状粉末，其吸湿率在30℃水的饱和蒸汽压下三天之内小于0.003%。

5.烷氧基表面改性氧化钙固体超强碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，将氧化钙粉碎，过120-200目的筛网，筛出的氧化钙细粉待用，

第二步，将氧化钙细粉分散于50倍质量的无水有机溶剂的容器中，所述溶剂为经无水处理的甲苯，

第三步，搅拌下向容器中加入正癸醇的无水甲苯溶液，所加正癸醇与氧化钙细粉的物质的量比为1：100000，所述正癸醇为化学纯产品，

第四步，将第三步的反应物在100℃的温度下搅拌12小时，得到氧化钙改性物，

第五步，将氧化钙改性物用定性分析滤纸过滤，用无水甲苯洗涤，直至改性氧化钙无改性剂气味为止，

第六步，将洗涤过的改性氧化钙在80℃下真空干燥8小时，即得到烷氧基表面改性氧化钙。