5-磺基水杨酸高效催化甲基叔丁基醚与甲醛合成异戊二烯

王赛赛，陈兴坤，谭 媛，黄传奇，杨文绍，丁云杰，2，3

（1. 浙江师范大学 杭州高等研究院，浙江 杭州 311231；2. 中国科学院 大连化学物理研究所洁净能源国家实验室（筹），辽宁 大连 116023；3. 中国科学院 大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室，辽宁 大连 116023）

异戊二烯的化学性质活泼，具有典型的共轭双键分子结构，是合成橡胶、农药、黏结剂及香料的重要原料［1-3］。当前工业上采用化学合成法制备异戊二烯主要是以甲醛和异丁烯为原料，经两步催化反应来实现，但该方法存在诸如副产物多不易分离、工艺流程复杂、投资成本高等弊端［4］。一步法合成异戊二烯因具有工艺简单、效率高及环保等优点逐渐引起关注。目前一步法合成异戊二烯的研究主要集中于利用金属氧化物［5］、沸石［6］、磷酸盐［7］、硅钨酸［8］等固体酸进行气相催化反应，但也存在反应条件苛刻、转化率差、选择性低、催化剂容易积碳失活等缺点［9］。因此，研究者致力于开发反应条件温和、效率高、选择性优异的一步法。20世纪70年代末，甲基叔丁基醚（MTBE）代替四乙基铅成为汽油的优良添加剂。截至2015年我国已有170余套MTBE生产装置，产量约为8.4 Mt。然而MTBE具有高水溶性，是一种潜在的环境污染源［10］。欧美等国家已禁止将MTBE作为汽油添加剂，我国也将于2020年全面使用乙醇代替MTBE作为添加剂。因此MTBE向高附加值产品的转化具有必要性和迫切性。近年来，Songsiri等［11］报道了一种“液相一步法”，该方法利用杂多酸在温和反应条件下直接催化MTBE与甲醛合成异戊二烯，但该催化体系的效率低、选择性差。……