[Bmim]Cl/AlCl3离子液体催化C16~C18直链烯烃/苯烷基化反应

采用不同AlCl3摩尔分数的[Bmim]Cl/AlCl3离子液体，研究了不同工艺条件下C16~C18直链烯烃与苯烷基化反应. 常温下，采用AlCl3摩尔分数为0.67的[Bmim]Cl/AlCl3离子液体催化剂，在苯烯摩尔比为6，AlCl3与烯烃摩尔比为0.04的条件下，30 min内烯烃转化率可以达到98%，2位烷基苯选择性为46%左右. 通过红外乙腈分子探针表征离子液体的Lewis酸性并结合烷基化反应结果表明，离子液体中AlCl3摩尔分数增加，Lewis酸性增强，催化活性增高. 通过红外苯分子探针对离子液体极化能力进行表征，发现离子液体具有较强的极化能力，可以促进碳正离子的稳定性. 另外，还考察了烯烃碳链长度对苯烷基化反应的影响.     

氯铝酸盐离子液体催化苯与2-氯丙烷烷基化制异丙苯

以2-氯丙烷为烷基化剂,在[Et3NH]Cl-2AlCl3离子液体作用下催化合成异丙苯. 考察了苯/2-氯丙烷摩尔比、离子液体加入量和反应温度对烷基化反应的影响,同时考察了离子液体的重复使用性. 结果表明,苯/2-氯丙烷摩尔比3.3、离子液体加入量为苯质量的10%、反应温度55℃的条件下,苯转化率为29.38%,异丙苯选择性为90.60%,离子液体循环使用5次,苯转化率和异丙苯选择性未明显下降. 该反应遵循Lewis酸催化机理.     

[Bmim]Cl-xAlCl_3催化合成十二烷基苯

采用AlCl3和[Bmim]Cl不同摩尔比的[Bmim]C1-xA1C13离子液体为催化剂,研究了不同条件下1-十二烯与苯的烷基化反应。实验结果表明,以A1Cl3和[Bmim]Cl的摩尔比为2.0([Bmim]Cl-2A1C13)的离子液体为催化剂,在反应温度25℃、反应时间30 min,苯、烯及离子液体的摩尔比为5︰1︰0.03的条件下,正十二烯的转化率可达98.32%,2-LAB的选择性可达36.76%。离子液体和产物可形成易于分离的双液相,简化了催化剂与产物的分离操作。     

盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应

用盐酸三乙胺和无水三氯化铝合成了不同配比的Et3NHCl-AlCl3离子液体,研究了反应时间、反应温度、离子液体的用量、甲苯与氯代叔丁烷摩尔比对烷基化反应的影响。结果表明,Et3NHCl-AlCl3酸性离子液体具有较高的催化活性,良好的低温反应活性和对位选择性。得到了该反应优化反应条件:离子液体中AlCl3与Et3NHCl的摩尔比1.6,反应温度20℃,离子液体的用量为甲苯质量的10%,甲苯与氯代叔丁烷摩尔比2,反应10 min。该条件下,氯代叔丁烷的转化率为98%,对叔丁基甲苯的选择性为82.5%。离子液体重复使用5次,其催化活性不变,离子液体再生后可循环使用。     

氯铝酸离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应

合成含有不同阴离子和阳离子的AlCla／Et3NHCl类离子液体,通过加入过渡金属氯化物对2AlCl3／Et3NHCl进行改性。用快速原子轰击质谱仪考察了这些离子液体的阴离子结构,并在高压釜中考察了不同离子液体对异丁烷／丁烯烷基化反应的催化能力。结果表明,氯铝酸类离子液体中的阴离子Al2Cl7^-是影响烷基化反应催化活性的主要原因;不同AlCla／Et3NHCl摩尔比能够改变离子液体的酸强度,并影响烷基化的选择性。加入CuCl2的2AlCl3／Et3NHCl产生了新的阴离子,使烷基化油中C8含量明显提高。改性后的2AlCl3／Et3NHCl离子液体是异丁烷／丁烯烷基化反应的良好催化剂。     

离子液体催化苯与苄氯的烷基化合成二苯甲烷

考察了离子液体催化Friedel-Crafts苄基化制备二苯甲烷,同时考察了AlCl3的摩尔分数、离子液体用量及不同离子液体等因素对苯与苄氯烷基化反应的影响。实验结果表明,离子液体的催化活性与其酸强度密切相关,酸性条件下离子液体才显示催化活性。AlCl3摩尔分数为66.7%,催化剂(离子液体)用量3.3g、反应温度80℃及常压反应条件下,1-丁基-3-甲基氯咪唑,N-丁基氯吡啶与AlCl3形成的离子液体具有较高的二苯甲烷选择性,分别为97.4%和92.1%。离子液体催化剂重复使用4次后,活性基本没有降低。     

铝酸型离子液体催化制备2,6-二甲基萘的研究

以β-甲基萘和萘为原料,自制铝酸型离子液体作催化剂,1,2,4,5-四甲基苯作烷基化试剂合成2,6-二甲基萘。研究了氯铝酸盐类离子液体的酸强度、反应温度、反应时间对产率和2,6-二甲基萘选择性的影响。以Et3NHCl-x Al Cl3和[C4py]Cl-x Al Cl3为催化剂时,最佳反应条件是Al Cl3摩尔分数为0.75、反应温度为20℃、反应时间为8 h,原料的转化率均能达到60%左右,而2,6-二甲基萘的选择性可以分别达到了66.9%和76.5%。     

氯铝酸离子液体催化苯与1-己烯的烷基化反应

研究了在具有 Lewis酸性的氯铝酸离子液体体系中进行的苯与 1 -己烯的烷基化反应。以溴化 1 -乙基 - 3 -甲基咪唑 (emim Br) ,溴化 1 -丁基 - 3 -甲基咪唑 (bmim Br) ,盐酸三乙胺 (Et3NHCl) ,溴化四丁基铵 (C4 H9NBr) ,十六烷基三甲基溴化铵 (C19H4 2 Br N)分别与 Al Cl3原位合成法制备离子液体催化体系。结果表明以上各种离子液体均有很高的催化活性 ,反应转化率在短时间内达到1 0 0 %。其中 Et3NHCl- Al Cl3离子液体单烷基选择性达到 98.1 %。而且催化剂易于分离并能重复使用 ,反应转化率没有明显降低     

氯铝酸盐离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应合成对叔丁基甲苯

合成[Me3NH]Cl-2.0AlCl3、[PyH]Cl-2.0AlCl3、[Bmim]Cl-2.0AlCl3以及[Et3NH]Cl-2.0AlCl3氯铝酸盐离子液体,对[Et3NH]Cl-2.0AlCl3和[PyH]Cl-2.0AlCl3两种离子液体进行系列改性,并考察氯铝酸盐离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷的烷基化反应,反应合成对叔丁基甲苯的催化性能。结果表明,未经改性的氯铝酸离子液体催化烷基化反应,对位产物选择性均较低,经FeCl3、CuCl以及CH3NO2改性的[Et3NH]Cl-2.0AlCl3离子液体对叔丁基甲苯选择性显著提高,而[PyH]Cl-2.0AlCl3离子液体经CuCl改性后的对叔丁基甲苯选择性则提高到85%以上。采用乙腈、吡啶为探针的红外光谱对离子液体酸性表征的结果表明,改性后离子液体的L酸和B酸均有所降低,其中B酸是影响对叔丁基甲苯选择性的主要因素,并对离子液体酸性催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应合成对叔丁基甲苯的作用机制进行分析。     

芳烃与混合α-烯烃烷基化反应的研究

本文以苯和混合α烯烃为原料、[bmim]Cl／FeCl3离子液体为催化剂,考察了苯烯摩尔比和不同离子液体对烷基化反应的影响。研究结果表明：酸性的离子液体具有较高的活性与选择性,较强的酸性对反应更有利,但对于烷基化反应并不需要酸性太强的离子液体,适宜的酸强度有助于提高目的产物的选择性。在优化的反应条件下,α烯烃的转化率近100％,2位烷基苯的选择性大于98％。     

离子液体催化苯和氯乙烷烷基化反应

以盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体(Et<,3>N·H-AlCl<,3>)为催化剂,考察反应温度、苯和氯乙烷物质的量比、催化剂用量和反应时间等因素对苯和氯乙烷烷基化反应的影响,研究了离子液体重复使用性.GC-MS色质联用仪定性分析和气相色谱仪定量分析结果表明,在Et<,3>N·H-AlCl<,3>催化作用下,苯和氯乙烷烷基...     

氯铝酸盐离子液体催化苯与十二烯烷基化反应

针对酸性氯铝酸盐室温离子液体[BMIM][AlCl4]催化苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯反应体系的物理化学特性,设计了一套可以分别进行间歇和连续操作的连续流动搅拌反应装置。间歇操作的反应结果表明．[BMIM][AlCl4]催化剂体系的总体结果优于传统催化剂无水AlCl3和氢氟酸,催化剂的用量和反应温度可以大大降低,2-苯基异构体的选择性较高。在连续操作条件下,一定的流量范围内实现了离子液体催化剂和反应料液的原位分离,催化剂被有效地局限在反应区域,并因在运转过程中始终未暴露从而得到了比间歇操作更加稳定和高效的反应结果。     

Diphenylmethane synthesis using ionic liquids as lewis acid catalyst

Friedel-Crafts alkylation of benzene with benzyl chloride was studied by using organochloroaluminate ionic liquids as Lewis acid catalyst. The reaction was performed in the temperature range of 40 to 70 oC at benzene/ benzyl chloride=17, where selectivity to diphenylmethane was high. The optimum AlCl3/BMIC ratio of the ionic liquid for the benzylation reaction was 2. Superior performance was obtained with butyl group constituting the cationic species of the ionic liquid. Stirring speed had a major impact on catalytic activity of the BMIC-AlCl3 ionic liquid; benzyl chloride conversion decreased substantially from 98 to 68% as stirring speed was reduced from 900 to 500 rpm, and eventually no reaction took place at 200 rpm. BMIC-AlCl3 ionic liquid was more active than Fe-MCM-41 at the expense of a small drop in selectivity but still higher than 96% selectivity was obtained. The ionic liquid could be easily recovered after phase separation. The performance of BMIC-AlCl₃ ionic liquid was maintained after the second run with 97.4% conversion and 95.6% selectivity, but a sudden drop in activity was observed after the third run with only 26.8% conversion.     

[bmin]Cl/[FeCl3]离子液体催化的苯与1-十八烯烷基化反应

Abstract The study on the catalysis of ionic liquids for alkylation of benzene with 1-octadecene to synthesize LAB （linear alkylbenzenes） was performed. The results showed that the most important factor that governed the conversion of olefin and selectivity of LAB was reaction temperature. Moreover, the effects of different ionic liquids and molar ratio of benzene to 1-octadecene on the conversion and selectivity were obviously in different degrees. The reaction temperature, molar ratio of benzene to 1-octadecene and the amount of catalyst were lower, compared with the traditional reaction technologies. The experimental results demonstrated that the ionic liquid had higher activity at 30℃, with over 98% selectivity of monoalkylbenzene and 100% conversion of the olefin at the molar ratio 0.08 of FeCl3 in ionic liquid to 1-octadecene and 10 for benzene to 1-octadecene.     

离子液体催化苯与1-十二烯烷基化的循环反应-分离实验装置

针对酸性氯铝酸盐室温离子液体［BMIM］［AlCl₄］催化苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯（LAB）反应体系双液相、反应速率高和催化剂对湿气敏感的特点,建立了一套既可间歇操作也可连续操作的强制混合-反应-分离-再循环实验装置.循环物料和离子液体的混合与烷基化反应在一台静态混合反应器中进行,反应后料液和离子液体在一台液-液沉降器中进行分离.运行结果表明,在一定的物料循环和离子液体注入流量范围内,可以实现离子液体催化剂和反应料液的高效、快速混合与分离,催化剂被有效地保留在反应系统内并实现了它的再循环.     

氯铝酸盐离子液体催化焦化碳九聚合制备苯并呋喃-茚树脂

考察了[Et3NH]Cl-2AlCl3离子液体催化焦化碳九馏分中苯并呋喃与茚的聚合反应,采用乙腈及吡啶为探针分子的红外光谱手段,研究了焦化碳九馏分中的杂质对催化活性的影响和催化反应的活性本质及反应机理,并考察了聚合反应初始温度及催化剂加入量. 结果表明,焦化碳九馏分中少量的酚类及碱性氮化物杂质是催化苯并呋喃与茚聚合反应的毒物,需对该馏分进行脱酚脱碱氮精制处理;该离子液体催化剂中的Br?nsted酸对反应具有较高的催化活性,具有反应速率快、聚合活性组分转化率高、树脂品质好的特点,在离子液体加入量1%(w)、常压、聚合起始温度45℃条件下聚合反应可在10 s内完成,苯并呋喃与茚转化率可达100%,得到软化点大于130℃、色号为2的浅黄色透明的高品质苯并呋喃-茚树脂.     

[bmim]Cl／FeCl3离子液体催化苯与乙烯烷基化反应的新型机理

Up to now the mechanism of Friedel-Crafts reactions catalyzed by ionic liquid have not been fully understood, while carbocation mechanism was assumed. It was found that the source of H and the route of reaction initiated the alkylation of benzene with ethylene catalyzed by [bmim]Cl/FeCl3 ionic liquid. The fact that dewatered ionic liquids have catalytic activity for the alkylation of benzene with ethylene suggests that there exists a new catalytic route. The distinctly Bronsted acid properties of 2-H in [bmim]Cl were found through FT-IR and HNMR analysis of [bmim]Cl after titration with water free KOH in alcohol solution. In addition, the chemical shifts of proton on the [bmim]Cl ring, especially 2-H, are sensitive to the change of FeCl3 content and shifted downfield when FeCl3 was added into [bmim]Cl to form ionic liquid. Thus 2-H was easy to be disengaged from imidazolium ring with formation of H^ to initiate the reaction. The isotope-substituted method was employed to prove this mechanism, through the GC-MS analysis of alkylation products of deuterated benzene with ethylene. The route of alkylation catalyzed by FeC13 ionic liquid was found to follow the carbocation mechanism, the resource of H was presented and proved using HNMR analysis of ionic liquid to inspect the intensity change of 2-H. It was found that the intensity of 2-H reduced 23% after reaction showing that the H arising from alkylation reaction was supplied by 2-H on the imidazole ring.     

New Alkylation Route of Benzene with Ethylene Catalyzed by [bmim]Cl/FeCl_3 Ionic Liquid

Up to now the mechanism of Friedel-Crafts reactions catalyzed by ionic liquid have not been fully understood, while carbocation mechanism was assumed. It was found that the source of H and the route of reaction initiated the alkylation of benzene with ethylene catalyzed by [bmim]Cl/FeCl3 ionic liquid. The fact that dewatered ionic liquids have catalytic activity for the alkylation of benzene with ethylene suggests that there exists a new catalytic route. The distinctly Bronsted acid properties of 2-H in [bmim]Cl were found through FT-IR and HNMR