Beta沸石催化2-乙基苯甲酰苯甲酸合成2-乙基蒽醌的绿色工艺及反应动力学研究

本研究由研究人员开发了一种以Beta沸石为多相催化剂、在二乙基邻苯二甲酸酯溶剂中高效催化2-乙基苯甲酰苯甲酸（E-BBA）脱水合成2-乙基蒽醌（2-EAQ）的绿色工艺。该技术实现了100%转化率和82%分离收率，显著降低了传统发烟硫酸工艺的酸污染和操作风险，并通过Langmuir–Hinshelwood–Hougen–Watson（LHHW）动力学模型揭示了表面反应机制，为工业蒽醌生产提供了环境友好且可规模化的新方案。

　　

研究人员成功开发了一种基于Beta沸石催化剂的环境友好型合成工艺，可将2-乙基苯甲酰苯甲酸（2-ethyl benzoyl benzoic acid, E-BBA）高效转化为2-乙基蒽醌（2-ethyl anthraquinone, 2-EAQ）。该反应在250°C常压条件下进行，选用二乙基邻苯二甲酸酯作为溶剂，实现了原料完全转化（100%）和高达82%的产品分离收率。

与传统依赖发烟硫酸（oleum）的工艺相比，该技术显著减少了酸性废物的产生并降低了操作风险，具备良好的工业放大潜力。通过多种表征手段（包括X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDX)、比表面积测定(BET)和氨程序升温脱附(NH₃-TPD)）证实，Beta沸石催化剂在反应中表现出优异的结构稳定性和酸性位点保留能力，连续使用三个反应周期后仍保持较高活性。

研究还深入探讨了反应动力学行为，采用Langmuir–Hinshelwood–Hougen–Watson（LHHW）模型对实验数据进行拟合，首次揭示了在该溶剂辅助体系中催化剂表面对反应物的吸附机制及反应路径。计算得出反应活化能为64.28 kJ/mol，为理解沸石催化环化过程提供了定量依据。

这项成果不仅为蒽醌类化合物的工业合成提供了一条绿色、可重复使用的催化技术路线，也对多相催化机制在精细化学品合成中的应用提出了新的见解。