Page 111 - 201901

第 1 期 王 娣，等: MIL-100(Fe)催化正戊醛自缩合反应性能 ·97·

考察了催化剂用量对正戊醛自缩合反应的影响，结 正戊醛自缩合反应生成 2-丙基-2-庚烯醛，但过高的
果见图 4。其中，X 代表转化率、Y 代表收率、S 代 温度会加速 2-丙基-2-庚烯醛与正戊醛进一步进行羟
表选择性、V 代表正戊醛、2P2H 代表 2-丙基-2-庚 醛缩合反应，从而致使 2-丙基-2-庚烯醛的选择性降
烯醛，下同。 低 [14] 。所以，选择适宜的反应温度为 130 ℃。

图 5 反应温度对正戊醛自缩合反应的影响
图 4 催化剂用量对正戊醛自缩合反应的影响
Fig. 4 Effect of catalyst amount on n-valeraldehyde self- Fig. 5 Effect of reaction temperature on n-valeraldehyde
self-condensation
condensation
2.2.3 反应时间
从图 4 可以看出，随着催化剂用量的增加，正
确定适宜的催化剂用量为 15%、反应温度为
戊醛的转化率呈逐渐升高的趋势，2-丙基-2-庚烯醛 130 ℃后，考察了反应时间对正戊醛自缩合反应的
的收率则先升高后基本保持稳定，而 2-丙基-2-庚烯
影响，结果见图 6。从图 6 可以看出，随着反应时
醛的选择性呈先升高后降低的趋势。当催化剂用量
间的延长，正戊醛的转化率逐渐升高，2-丙基-2-庚
较小时，增加催化剂用量，催化活性中心增多，有 烯醛的收率和选择性均呈先升高后降低的趋势。当
利于反应的进行；当催化剂用量为 15%时，2-丙基- 反应时间小于 8 h 时，随反应时间延长，2-丙基-2-
2-庚烯醛的选择性最大，达到 86.0%；继续增大催 庚烯醛的收率和选择性均明显上升；当反应时间为
化剂用量至 25%时，虽然正戊醛的转化率有所升高， 8 h 时，2-丙基-2-庚烯醛的收率和选择性均达到最
2-丙基-2-庚烯醛的收率也从催化剂用量为 15%时的 大，分别为 63.2%和 86.0%；继续延长反应时间，
63.2%升高至 65.8%，但 2-丙基-2-庚烯醛的选择性 虽然正戊醛的转化率有所增加，但 2-丙基-2-庚烯醛
却由催化剂用量为 15%时的 86.0%降低至 79.0%。 的收率和选择性均有所下降。这是由于较长的反应
这可能是由于催化剂用量大于 15%后，会促进 时间有利于 2-丙基-2-庚烯醛与正戊醛反应生成三聚
Cannizzaro 等副反应的发生，使 2-丙基-2-庚烯醛的 物 [15] ，从而导致 2-丙基-2-庚烯醛的收率和选择性有
选择性下降 [13] 。因此，选择适宜的催化剂用量为 所下降。所以，选择适宜的反应时间为 8 h。
15%。
2.2.2 反应温度
在催化剂用量为 15 %、反应时间 8 h 的条件下，
考察了反应温度为对正戊醛自缩合反应的影响，结
果见图 5。可以看出，随着反应温度的升高，正戊
醛的转化率逐渐升高，2-丙基-2-庚烯醛的收率先升
高后基本保持稳定，而 2-丙基-2-庚烯醛的选择性则
呈先升高后略有降低的趋势。当反应温度低于
130 ℃时，随着反应温度的升高，正戊醛转化率和
2-丙基-2-庚烯醛收率明显增加；当反应温度为

130 ℃时，2-丙基-2-庚烯醛的收率较高，其选择性 图 6 反应时间对正戊醛自缩合反应的影响
达到最大，为 86.0%；当反应温度高于 130 ℃时， Fig. 6 Effect of reaction time on n-valeraldehyde self-
虽然正戊醛转化率会随着反应温度的升高有所上 condensation

升，但 2-丙基-2-庚烯醛的收率基本保持稳定，其选 综上，MIL-100(Fe)催化正戊醛自缩合合成 2-
择性反而有所降低。这是由于温度升高虽然有利于 丙基-2-庚烯醛适宜的反应条件为：MIL-100(Fe) 用