I2/Bronsted酸性离子液体介导的ε-环己内酯的合成研究

以I₂/Bronsted酸性功能化离子液体1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢根盐(［MCMIM］HSO₄)作为反应体系,H₂O₂（35%）为氧化剂,考察环己酮的Baeyer-Villiger氧化反应,结果表明,n（环己酮）∶n（H₂O₂）∶n（离子液体）=1∶3.5∶（0.2～0.6）时,只需加入微量I₂,反应即可在室温下顺利进行,反应时间2 h,ε-环己内酯收率72.7%～78.2%。离子液体经萃取、减压蒸馏除水和真空干燥即可循环使用,循环使用3次,产物酯收率略有下降。     

功能化酸性离子液体催化合成氯乙酸异丙酯的研究

研究了功能化酸性离子液体催化合成氯乙酸异丙酯的反应，考察了不同离子液体、反应温度、反应时间和离子液体与反应物物质的量比［n(离子液体)∶n（反应物）］等对反应的影响。结果表明，以离子液体N-(4-磺酸基丁基)吡啶硫酸氢盐｛［(CH2)4SO3HPy］HSO4｝为催化剂，在60 ℃、n(离子液体)∶n（反应物）=1∶5，反应4 h后，反应的转化率和选择性分别为91%和100%。催化剂循环使用5次，催化活性不变。     

Ni/γ-Al2O3催化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物加氢研究

以硝酸镍、γ-Al₂O₃、碳酸铵为原料,采用沉积沉淀法制备 Ni/γ-Al₂O₃催化剂,并将其应用于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)催化加氢。通过XRD、TEM、XPS、₁^HNMR和DSC对催化剂和产物进行了表征。从载体类型、负载量、反应条件以及循环次数等方面对SIS加氢性能进行考察,结果表明：以环己烷为溶剂,反应温度为140 ℃,反应压力为1 MPa的条件下,催化剂展现出最优活性。聚异戊二烯的嵌段加氢度达到85%,副反应苯环的加氢度小于10%。     

化学共沉淀法合成ZrO2-8wt%Y2O3纳米粉体相转变及晶粒生长行为研究

以ZrOCl₂·8H₂O和Y(NO₃)₃ ·6H₂O为原料，采用共沉淀法合成纳米ZrO₂-8wt%Y₂O₂（8YSZ）陶瓷粉末。利用XRD,SEM,TEM等方法研究纳米8YSZ粉末热处理后相结构、晶粒尺寸和形貌的变化，并分析纳米8YSZ粉末的晶体生长行为。结果表明：凝胶化反应的pH值（9~11）对纳米8YSZ粉末的相结构无明显影响，不同pH值合成的8YSZ纳米粉末在1000℃温度范围内热处理2h后都始终保持单一的四方相结构，在1200℃热处理2h后，仅有少量四方相转变为单斜相。随热处理温度的升高晶粒尺寸逐渐增大。由于晶体生长机制不同，纳米8YSZ粉末的晶粒生长活化能在低温区和高温区不同，均远低于微米级3YSZ材料的晶粒生长活化能（580kJ/mol）。     

功能化离子液体在室温下催化醛(酮)与二元醇的缩合反应

采用功能化离子液体1-甲基-3-丙磺酸基咪唑盐作为溶剂/催化剂双功能体系,通过探针反应,固定原料环己酮与离子液体催化剂的摩尔比为50∶1进行工艺参数的优化,得到优化工艺条件为:n(环己酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.5,在20℃条件下反应0.1 h可以得到缩合产物,转化率大于97%.研究了该催化剂对其他醛(酮)与二元醇的缩合反应的催化性能,结果表明,该工艺无需有机溶剂及脱水剂,反应结束产物与催化体系分层,通过倾析便可得到产物,简化了分离过程且离子液体可以循环使用.     

Lewis酸性离子液体bmimPF6催化合成乙酸异戊酯

采用吡啶红外光谱探针法测定了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(bm imPF6)的酸性,并将该Lew is酸作为催化剂用于乙酸与异戊醇合成乙酸异戊酯的反应,探讨了酸醇物质的量比、离子液体用量、反应时间及离子液体循环使用次数对酯收率的影响。结果表明,酸醇物质的量比为1.2∶1,bm imPF6用量为反应物质量的12.5%,反应温度为110℃,反应时间为2.0 h时,酯收率可达72.2%。反应产物与离子液体采用倾倒法即可分离,bm imPF6经真空干燥后循环使用4次,催化活性没有显著降低。     

酸性离子液体催化合成N,N’-亚甲基双丙烯酰胺

以N-甲基咪唑、2-氯乙基苯、硫酸氢钾合成1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑硫酸氢盐酸性离子液体,考察了酸性离子液体在甲醛和丙烯腈反应合成N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)中的催化性能。结果表明,合成MBA的最佳反应条件为∶n(甲醛)∶n(丙烯腈)=1.2∶1.0,酸性离子液体用量为丙烯腈质量的8.0%,反应温度70℃,反应时间2 h。在该条件下MBA的收率>92%,纯度为98%以上,且反应结束后,产物易于分离,酸性离子液体可循环使用5次以上。     

Lewis酸离子液体催化合成4-甲基苯乙酮

以甲苯和乙酰氯为原料,在Lewis酸离子液体中,催化合成4-甲基苯乙酮。考察了反应条件对4-甲基苯乙酮的收率和选择性的影响。当[Bmim]Cl-FeCl3离子液体中FeCl3的摩尔分数为0.67,n（[Bmim]Cl-FeCl3）：n（乙酰氯）=1：1,n（苯甲醚）：n（乙酰氯）=3：l,反应温度80℃,反应时间4h时,4-甲基苯乙酮的收率和选择性最高,分别达到93.7%和83.9%。该方法操作简单、且Lewis酸离子液体可循环使用,是环境友好的绿色方法。     

B/L双酸性杂多酸杂化体催化的缩醛酮类香料合成

以双磺酸基官能化线性结构季铵有机离子、过渡金属离子与Keggin构型杂多酸H4Si W12O40、H3PW12O40为合成子,在水相中经分子自组装,构建了系列Br?nsted/Lewis双酸性杂多酸离子杂化体。离子杂化体为非均相催化剂,环己烷为带水剂,由苯甲醛、环己酮、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯与乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇经缩醛/酮反应,合成了系列苯甲醛缩醛、环己酮缩酮、苹果酯和草莓酯;由苯乙醇、乙缩醛缩合脱醇合成了风信子素5类缩醛/酮香料,当n(杂多酸离子杂化体)∶n(醛/酮)∶n(乙二醇)=0.0012∶1∶1.5时,回流反应至无水/醇分出,目标化合物产率为80%～99%。杂化体经简单的过滤分离后即可循环使用,循环使用4次催化活性基本保持不变。     

功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯

研究了功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯的反应,考察了不同离子液体、反应温度、反应时间、离子液体与反应物物质的量比及催化剂重复使用次数等因素的影响。以功能化酸性离子液体［(CH₂)₄SO₃HMIm］HSO₄为催化剂,在60 ℃、n（丙酸）∶n（异戊醇）∶n（离子液体）=5∶5∶1和反应时间2 h的条件下,异戊醇转化率99.43%,丙酸异戊酯选择性100%。催化剂循环使用5次,催化活性基本不变。     

酸性离子液体中苯甲醇催化氧化合成苯甲醛

在没有任何有机溶剂和卤素的条件下，以30%H₂O₂为氧化剂，Na₂WO₄·2H₂O为催化剂，在酸性离子液体[(CH₂)₄SO₃HMIm]TSO中，研究了苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛。在n(苯甲醇)∶n（H₂O₂）∶n(离子液体)∶n(Na₂WO₄·2H₂O)=40∶48∶1∶1、90 ℃和3 h条件下，催化效果最好，此时苯甲醇转化率为90.1%，苯甲醛选择性为92.1%。反应结束后，产物和离子液体分层，通过简单的倾倒即可分离产物。分离后的离子液体经真空干燥脱水后重复使用4次，催化活性基本不变。     

Baeyer–Villiger Oxidation of Cyclohexanone in Aqueous Medium with In Situ Generation of Peracid Catalyzed by Perhydrolase CLEA

A perhydrolase, immobilized as a cross linked enzyme aggregate (CLEA), was employed to catalyze the in situ formation of peracetic acid (PAA) from ethylene glycol diacetate (EGDA) and hydrogen peroxide. The produced PAA was used for the Baeyer–Villiger oxidation of cyclohexanone, which afforded caprolactone in 63 % yield. The effect of type and amount of acyl donor, solvent, pH, temperature and ratio of cyclohexanone to hydrogen peroxide on the production of caprolactone was studied. The highest caprolactone yield was obtained with 100 mM EGDA as the acyl donor at pH 6 and room temperature using a ratio of cyclohexanone to hydrogen peroxide ratio of 1:4. Interestingly, the perhydrolase CLEA exhibited the highest activity in aqueous medium in contrast to the well studied lipase B from Candida antarctica. The perhydrolase CLEA proved to be a very efficient catalyst; the K _m and V_max values were 118 mM and 56.3 μmol min^?1, respectively.     

水热法制备锡掺杂钨基催化剂及其催化合成己二酸

采用水热法制备了锡掺杂钨基催化剂SnO2/WO3,用于催化双氧水氧化环己酮合成己二酸,考察了催化剂用量、30%H2O2用量、反应时间、酸性配体及催化剂重复使用性等因素对己二酸收率的影响。结果表明,催化剂制备条件为n(W)∶n(Sn)=1.8∶1,500℃焙烧4 h。当反应条件为:100 mmol环己酮,1.0 g催化剂SnO2/WO3,50 mL 30%H2O2,反应5 h,己二酸收率78.4%。SnO2/WO3催化H2O2氧化环己酮合成己二酸,反应时间短,操作方便,具有较为理想的催化活性及重复使用性。     

季铵盐型离子液体催化合成乙酸正丁酯

一步法制备了4种季铵盐型离子液体,并用FT-IR和¹H NMR表征结构。结果表明所合成的离子液体符合其理论结构;以它们为催化剂进行了乙酸正丁酯的合成研究,在相同条件下乙酸正丁酯的产率顺序为［Et₂NH₂］［HSO₄］>［Et₃NH］［HSO₄］>［n-Pro₃NH］［HSO₄］>［n-But₃NH］［HSO₄］,并且［Et₂NH₂］［HSO₄］和［Et₃NH］［HSO₄］与产物不互溶,而［n-Pro₃NH］［HSO₄］和［n-But₃NH］［HSO₄］与产物互溶,表明季铵盐离子液体的催化活性和极性都随阳离子链长度的增加而降低。以三乙胺硫酸为催化剂考察了反应时间、反应温度、醇酸摩尔比和离子液体用量对乙酸正丁酯产率的影响规律,结果表明：在n(正丁醇)∶n(乙酸)∶n(离子液体)=1∶2∶0. 25,反应时间8 h,反应温度 90℃的条件下乙酸正丁酯的产率达到81. 94%。采用减压蒸馏,除去离子液体相中的水、乙酸正丁酯和未反应的原料,将离子液体进行循环使用4次,结果表明乙酸正丁酯的产率没有明显下降,说明离子液体的稳定性和循环使用性较好。     

钨酸钠催化环己酮清洁合成己二酸的研究

研究了Na2WO4·2H2O/H2O2(H2O2浓度为30%)体系催化氧化环己酮制取己二酸的反应。发现配体种类、用量、反应时间、催化剂的用量、双氧水的用量是合成己二酸的主要影响因素。通过一系列实验优选出磺基水杨酸为配体,采用正交设计考察了诸主要因素对己二酸收率的影响,确定n(环己酮)=100mmol时最佳的己二酸收率水平组合为:双氧水量54.5ml,n(催化剂)∶n(磺基水杨酸)=2∶1、催化剂量2.5mmol、反应时间7h。     

离子液体催化合成环己烯

以环境友好的离子液体[BMIm]NO3为催化剂,采用环己醇脱水反应清洁合成环己烯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对产品收率的影响。结果表明,在[BMIm]NO3与环己醇的摩尔比为1∶33,于180℃、反应2 h的条件下,产品收率可以达到93%,离子液体催化剂重复使用4次时,环己烯的收率仍可达到88%。     

2,2'-双氧代-4,4'-二苯基-5,5'-三亚甲基-6,6'-螺-双六氢嘧啶的绿色合成

以聚乙二醇-400为溶剂,以环己酮、苯甲醛、尿素为原料一锅煮合成2,2'-双氧代-4,4'-二苯基-5,5'-三亚甲基-6,6'-螺-双六氢嘧啶,探索催化剂及溶剂的用量、反应物配比、反应时间、反应温度对反应的影响,得到最佳反应条件为:n(环己酮)∶n(苯甲醛)∶n(尿素)=1.0∶2.5∶3.0、10 mL聚乙二醇-400、0.54 g对甲苯磺酸,反应温度100℃,反应时间5.0 h,产品收率为82.1%。     

磷钨酸绿色催化氧化环己酮合成己二酸

以30%H2O2为氧源,NaHSO4.H2O、KHSO4为酸性配体,磷钨酸为催化剂催化氧化环己酮合成了己二酸。考察了催化剂用量、H2O2用量、酸性配体用量、反应时间以及催化剂重复使用性等因素对己二酸收率的影响。结果表明,磷钨酸在反应体系中有良好的催化活性,并且具有操作方便,条件温和等优点。适宜反应条件为n(环己酮)∶n(磷钨酸)=1∶0.002(摩尔比),硫酸氢钠0.1 g,30%H2O245 mL,回流反应6 h,己二酸收率66.7%;以KHSO4为酸性配体时,己二酸的收率可达71.2%。     

复合氧化物WO_3-SnO_2催化合成己二酸

制备了复合氧化物催化剂WO3-SnO2用于催化H2O2氧化环己酮合成己二酸,适宜制备条件为n(WO3)∶n(SnO2)=1∶2,500℃焙烧3h,采用IR分析对其进行了表征。考察了催化剂用量、30%H2O2用量、反应时间及催化剂重复使用性等因素对己二酸收率的影响。己二酸适宜合成条件为:环己酮100mmol,催化剂1.25g,30%H2O250mL,回流反应5h,己二酸收率达82.5%。结果表明,复合氧化物WO3-SnO2的催化活性高于WO3。此外,若将WO3-SnO2进行镧改性后,催化活性虽不及WO3-SnO2,但可有效提高催化剂使用寿命。