针对合成松油醇的催化剂的研究进展

唐春喜

【摘要】催化剂的分类十分多样，本文从实际出发，就松油醇的催化剂合成方法进行了介绍，并对其研究进展进行了阐述。如今，松油醇的催化剂的主要合唱方法有有机酸催化法、分子筛催化法、膜催化法等。本文对合成松油醇催化剂的方法的优缺点进行了分析，并在此基础上对合成松油醇的催化剂的未来发展展开了探讨。

【关键词】松油醇；催化剂；合成

我国地大物博，拥有十分丰富松脂资源，并且每年能够产生大量的松节油，松节油能够生产香料级松油醇，有着十分宝贵的作用。经过松节油加工获得的松油醇，能够作为调香物、浮选剂等，拥有香气持久的特点，目前松油醇已经在多种行业当中得到了广泛应用。从其生产工艺来讲，松油醇的生产方法分为一步法以及两步法两种，一步法拥有生产周期短的特点，但是一步法并没有较强的松油醇得率，此外，利用一步法生产的松油醇纯度与香气也并不够优秀，因此，一步法生产的松油醇多用作二号选矿有来进行应用；而两步法虽然生产周期较长，但是能够有效的保障其生产加工得到的松油醇的纯度，也能够减少在生产过程当中出现的复产物。松油醇生产的两步法流程如下图所示。

一、合成方法概述

世界上的首次松油醇制作始于1878年，彼时采用的是水合萜二醇脱水，自此之后，国际上很多研究学者都对松油醇的制作展开了研究，并获得了一定的进展。1940年，国际上通过化学合成的方法，生产加工出了α-松油醇，并通过对α-松油醇的研究，确定了松油醇的化学结构。如今，随着时代的进步以及科技的不断发展，松油醇的合成方法也在得到不断的完善，一般来讲，松油醇的合成方法分為有机酸催化法、分子筛催化法、膜催化法等。

1.液体酸催化法

1.1无机酸催化法

无机酸的特点在于其拥有较强的催化作用，此外，无机酸价格低廉，具有较高的性价比。因此，对于无机酸的催化法一直都是松油醇催化剂合成当中的重要研究课题，目前，世界上以及有很多的专家学者对无机酸的酸度、反应体系等进行了大量的研究。

经过研究我们发现，无机酸催化法对酸度的多种因素有着较高的要求，此外，无机酸催化剂容易造成一定的污染，由于其具有较强的腐蚀性，因此常常会对设备造成损坏，这就在一定程度上增加了无机酸催化剂的生产成本。

起初，无机酸催化剂多采用硫酸，随着时代的发展，两步生产法逐渐流行，两步法是利用松节油在催化的作用下生成水合萜二醇，在经过一定的化学反应，经过多道工序得到松油醇。

在实际的研究过程当中，一些学者将硫酸作为松节油的催化剂，并在实验当中利用硫酸盐与硫酸的混合催化剂对松油醇进行生产，能够使得松油醇的收率达到百分之八十二。

利用硫酸的翠花，松节油能够通过水合反应生成水合萜二醇，在实际的生产过程当中，需要在两相界面上进行催化活动，并通过对乳化剂的搅拌来加快反应。

硫酸有着酸性强、难以控制等多种特点，此外，硫酸会对设备造成一定的影响。因此，也有人利用磷酸来进行催化的实验。其主要步骤为利用磷酸催化产出萜二醇，之后对其进行脱水处理，从而实现松油醇的生成。

在催化过程当中，加快温度能够有效的增强这种催化方法的反应速度，从实际的生产来看，由于其脱水处理的反应速度远远高于利用水合反应产出萜二醇的反因素的，因此也可以将其看成为一步反应。

这种方法的运用，能够有效的解决硫酸对设备的破坏问题，但是，弱酸的使用难以达到硫酸的生产效率。

1.2有机酸催化法

上文提到的无机酸催化方法，虽然拥有较高的松油醇生产率，但是强酸的使用，会对设备造成较大的影响，同时也会污染环境，这在很大程度上造成了生产成本的提升。为了解决这些问题，在不断的催化剂完善过程当中，有人尝试将有机酸作为催化剂来进行松油醇的的生产。有研究人员利用氯乙酸作为松节油的水合催化剂，得到了最高位百分之九十九的转化率，而我国学者则利用三氯乙酸作为松节油的水和催化剂，进行了高选择性的松油醇合成。

将三氯乙酸作为催化性，能够发挥其催化活性好的特点，此外，三氯乙酸作为松节油的水合催化剂，还表现出优秀的催化选择性。

2.固定酸催化法

如今，为解决液体酸的诸多问题，固体酸的正在逐步代替液体酸成为松节油水合作用的催化剂。

2.1固体超强酸催化

固体超强酸有耐高温、活性高、分离简单等多种优点。通过实际的研究我们发现，固体超强酸作为松节油水合反应的催化剂，还具有重复使用的重要功能。

2.2阳离子交换树脂催化法

在实验当中我们发现，在固定的反应器当中，将阳离子交换树脂作为催化剂能够得到优秀的转化率。而如果在阳离子交换树脂的基础上加入相转移催化剂，则可以得到百分之五十一点二的合成醇量。通过对松节油以及谁的配比，还能够实现高纯的松油醇的合成。树脂催化法由于其本身的选择型好、无污染等多种特地拿，已经得到了广泛的认可，具有十分良好的应用前景以及发展空间。

3.混合体系催化法

虽然固体酸能够解决液体酸作为催化剂出现的多种问题，但是固体酸的生产需要较大的投资，此外，固体酸难以再生的问题也会在很大程度上对松油醇的生产造成制约，在这种背景下混合体系催化法应运而生，混合体系催化法能够在减少污染的同时，将液体酸与固体酸的有点进行有机的整合。有研究人员结合了上文中两种酸的有点，采用混合催化水对松节油进行松油醇的生产加工，得到了松油醇生产的较高选择性，此外，其复产物较少，能够保证松油醇的纯度。从实际的研究结果来看，固体酸与磷酸的共用，能够达到较佳的催化效果。

4.其他催化方法

4.1相转移催化

在本文当中提到的相转移，就是指两种物质难以产生反应，而在加入第三种物质之后进行快速反应的一种催化方法。一般来讲，松节油的相转移催化剂分为聚醚以及鎓盐两种。而在鎓盐的划分当中，又有硫鎓盐等分别。有学者通过实际的研究发现，在松节油水合反应当中利用相转移催化剂，能够对环境造成较少的污染，同时具有反应温和等多种优点。此外，由于其结合了两种酸的优点，因此还缩短了反应的时间，提高了松油醇的产率。

4.2离子液体催化

作为一种溶剂，离子液体当中包含带正电以及负电的例子，除了作为溶剂，离子液体还能作为聚合、水合等催化剂来进行使用。离子液体具有酸性精细、利于催化激励的研究等多种特点。此外，由于其本身的液体，因此例子液体具有液体材料同游的优势，而通过对离子液体结构的改变，还能够对其体系进行优化。

4.3膜催化法

膜催化法的发展，是建立在提高松油醇选择性的基础上而出现的。与其他的催化剂相比，膜催化法的选择性更加优良。目前，膜催化法仍然处于研究的起步阶段，想真正的在实际生产当中得到大量的应用，还需要不断的研究以及完善。

二、结束语

本文对集中针对合成松油醇的催化剂研究进展进行了介绍，并对其特点进行了分析。在本文提到的多种催化方法当中，无机酸的发展较为成熟，但对设备具有较高的腐蚀性；固体酸虽然能够在一定程度上解决液体酸作为催化剂带来的问题，但由于难以再生，因此生产成本较高，还需要不断的完善；阳离子交换树脂催化剂发展前景较好，解决了上述多种催化剂中的重要问题。如今，随着时代的进步以及科技的不断发展，世界各地对于环境问题的重视力度都在不断加大，这就需要在实际的生产过程当中，能够研制出既环保，又能提升生产效率的催化方法，从而满足时代的需求。

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