分子筛负载氨基、羟基离子液体催化CO2和环氧丙烷合成碳酸丙烯酯

合成了含氨基、羟基的双功能团离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-氨基丙基咪唑和单氨基功能团离子液体氯化-1-胺-丙基-3-甲基咪唑。将离子液体(ILs)负载在介孔分子筛SBA-15上,考察其催化CO2和环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应性能,并用核磁共振进行表征。结果表明,与单功能团离子液体相比,双功能团离子液体具有优良的催化效率,在反应温度373 K、反应压力1.8 MPa条件下,其催化CO2和环氧丙烷制备碳酸丙烯酯,PO的转化率和PC的选择性分别达到90.4%、92.5%。通过Gaussian 09软件DFT方法中的B3LYP/6-311+G(d,p)基组理论分析了ILs与PO的稳定结构、相互作用关系、结合键能、电荷分布、静电势能差、前沿轨道及位能差,计算结果表明离子液体上的官能团氨基、羟基与PO耦合产生氢键,由此推测了环加成反应机理。     

[bmim]PF6促进氨基硫脲和甲酸的缩合反应

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF_6)为反应促进剂和溶剂,对氨基硫脲与甲酸的缩合反应进行了研究,最佳反应条件为:n(氨基硫脲):n(甲酸)=1:2.0,反应时间2 h,反应温度70℃,离子液体用量2 mL,收率97.2%。与无机酸催化氨基硫脲与甲酸的缩合反应相比,该法反应条件温和,反应时间短,收率高,易分离,且离子液体可循环使用。     

离子液体在绿色催化和清洁合成中应用的进展

综述了近年来离子液体在绿色催化和清洁合成中应用的研究进展;对离子液体的均相催化、离子液体的固载化、离子液体-超临界CO2(或离子液体-水)的两相过程、离子液体与其他技术的集成以及离子液体的工业化进程进行了简要介绍;对未来离子液体在绿色催化中的研究方向(新的、功能特定、环境更加友好且价格低廉的离子液体的合成;技术的集成;生物催化;离子液体的固载化;与离子液体相关的反应器和反应工艺的建立等)进行了展望。     

新型酸性离子液体的合成及其催化性能研究

合成了5种不同的酸性离子液体,分别以新合成的5种酸性离子液体为催化剂,环氧丙烷和CO2为原料,在相同条件下催化合成碳酸丙烯酯,筛选出催化性能最好的酸性离子液体1 -丙酸基-3-甲基咪唑溴盐.该离子液体作为催化剂的最佳使用条件为:反应温度110℃,反应压力1.5 MPa,反应时间2h,n(催化剂)∶n(环氧丙烷)=1∶5...     

离子液体催化二苯醚与正十二烯单烷基化反应的研究

研究以氯代1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐([BM IM]C l-A lC l3)离子液体为催化剂催化二苯醚与正十二烯的单烷基化反应,采用气-质联用技术对产物进行分析,考察反应温度、离子液体与正十二烯的摩尔比以及离子液体中A lC l3的摩尔分数(即离子液体的酸强度)等反应条件对产物选择性的影响。实验结果表明,反应温度的升高有利于4-位异构体的生成;当反应温度为80℃、离子液体与正十二烯的摩尔比为0.50、离子液体的酸强度为0.67时,产物十二烷基二苯醚中5-位和6-位异构体的选择性最高,可达33.99%。     

氯铝酸盐离子液体催化β-甲基萘歧化反应

对三氯化铝-氯代丁基甲基咪唑([Bmim]Cl-AlCl_3)、三氯化铝-氯代丁基吡啶(BPC-AlCl_3)、三氯化铝-四甲基氯化铵([Me_4N]Cl-AlCl_3)离子液体催化β-甲基萘(β-MN)歧化制备2,6-二甲基萘(2,6-DMN)进行了研究。通过正交实验,考察了3种不同阳离子型离子液体中反应温度、AlCl_3在离子液体中所占的摩尔分数及催化剂质量分数等反应条件对β-MN歧化反应的转化率和2,6-DMN选择性的影响,对比了3种阳离子型离子液体的催化反应性能。结果表明：[Bmim]Cl-AlCl_3酸性离子液体最适合催化β-MN歧化反应。在反应温度160℃、AlCl_3摩尔分数0．8、催化剂质量分数14%条件下,β-MN转化率可达42．9%,2,6-DMN的选择性达到40．6%。反应系统中微量水是使离子液体失活的主要原因。     

离子液体促进剂对气体水合物生成液表面张力的影响

探究了离子液体表面活性剂对水合物反应液表面张力的影响,揭示离子液体促进剂水合生成的机理。采用Wilhelmy盘法测定了1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑十二烷基苯磺酸盐([MIMPS]DBSA)、1-(3-磺酸基)丙基哌啶十二烷基苯磺酸盐([PIPS]DBSA)和1-(3-磺酸基)丙基吡咯烷十二烷基苯磺酸盐([PYPS]DBSA)3种离子液体水合物促进剂的表面张力。在水合物生成温度275~283K,研究了其表面张力随浓度和温度的变化情况并分析了3种离子液体对气体水合物生成溶液表面熵和表面焓的影响。研究发现,离子液体能显著降低体系表面焓与表面熵从而提高水合物生成速率,加入微量试剂,水合物反应液的表面张力既有明显降低,最大降幅达53.06%,3种离子液体的临界胶束浓度分别为900,1 200,700mg/kg。     

负载离子液体合成十二烷基苯

以载体硅胶(SiO2)负载氯铝酸盐室温离子液体[BMIM]Cl-AlCl3,通过改变负载工艺,制得不同的负载离子液体催化剂用于合成十二烷基苯。在间歇操作条件下,考察了反应温度和负载离子液体的加入量对1-十二烯转化率和2-位异构体选择性的影响。结果表明,1-十二烯的转化率随负载离子液体加入量的增加和反应温度的升高而增加,产物中2-位异构体的选择性随反应温度的升高而降低。与同类未负载离子液体催化剂的性能相比,采用负载离子液体作为催化剂,2-位异构体的选择性从39.1％提高到52.5％。     

三甲胺基SO3H-功能化离子液体的合成及其催化对苯二酚叔丁基化的反应

 以三甲胺、1.3-丙烷磺内酯和1.4-丁烷磺内酯为原料，合成了三甲胺基SO₃H-功能化离子液体(IL)，采用NMR，TOF-MS，TG等手段表征了其结构和热稳定性；以对苯二酚(HQ)与叔丁醇(TBA)的烷基化反应为探针，考察了反应时间、HQ与TBA摩尔比、离子液体与HQ摩尔比、反应温度等因素对反应性能的影响, 并考察了离子液体的重复使用性能。结果表明, 在最佳反应条件下T=343K, t=90min, n(HQ):n(TBA):n(IL)=2:3:1下, HQ的转化率可以达到68.4%, 2-叔丁基对苯二本人(TBHQ)的选择性达到75.1%. 离子液体重复使用6次, 其活性不变。     

室温离子液体中双环戊二烯加氢以及金刚烷合成

利用氟硼酸甲基丁基咪唑离子液体 ([BMIM] [BF4 ] )作为反应介质 ,过渡金属三苯基膦配合物作为催化剂 ,在90～ 15 0℃、1.0～ 1 5MPa下研究了双环戊二烯加氢制备桥式四氢双环戊二烯 (endo -TCD)的反应 ,获得了高转化率和选择性 ,所得产物与离子液体催化体系不溶而分层。在有机助溶剂和氢气 (4 0MPa)存在下 ,endo -TCD在氯化甲基丁基咪唑 -氯化铝 (AlCl3摩尔分数为 67% )离子液体中可高效地异构为金刚烷。同时考察了离子液体催化体系及不同反应条件对反应的影响     

Amide-AlCl3类离子液体催化苯与苯酐酰基化反应

采用催化剂筛选和单因素实验及红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等表征手段,对Amide-AlCl3类离子液体催化苯与苯酐(PHA)酰基化合成邻苯甲酰苯甲酸(BBA)的反应性能及机理进行了研究.结果表明,类离子液体N,N-二甲基乙酰胺-2AlCl3(DMA-2AlCl3)为苯与苯酐酰基化反应的较优催化剂,其制备条件为n(AlC...     

新型双核阳离子离子液体催化合成庚二酸二乙酯

制备一种新型强酸性双核阳离子离子液体N,N'-烷基-(3-甲基)-二咪唑硫酸氢盐,用于1,7-庚二酸和乙醇的酯化反应,通过简单的处理就可以实现产品和离子液体的分离.采用单因素和正交实验考察了催化剂用量、反应时间、反应温度和醇酸比对反应的影响,最佳反应条件为:n(C<,2>H<,5>OH):n(C<,7>H<,12>O<...     

离子液体在精细有机合成反应中的应用研究

对离子液体作为溶剂和催化剂的研究进展进行了综述,介绍了离子液体在多种重要精细有机合成反应(如加氢反应、聚合反应、Fried el-Crafts反应、氧化反应和酯化反应等)中的应用情况,指出离子液体是性能较优越和应用前景较好的溶剂及催化剂.     

离子液体催化苯酚与叔丁醇烷基化反应

 研究了SO₃H-功能化离子液体的合成、表征及其催化苯酚与叔丁醇(TBA)烷基化反应的性能. 考察了反应时间t、反应温度T、反应物摩尔比及离子液体(IL)用量等因素对反应性能的影响, 并考察了离子液体的重复使用性能. 结果表明, 在T=70℃、t=420min、n(Phenol):n(TBA):n(IL)=1:1:1的优化反应条件下, 苯酚的转化率可以达到79.6%, 邻-叔丁基苯酚的选择性达到了52.4%. 离子液体重复使用4次, 其活性基本不变.     

离子液体催化苯与己烯的烷基化反应

以FeCl3-[bmim]Cl(三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑)离子液体为催化剂,考察了离子液体催化剂的酸度、原料中水含量、苯和己烯的摩尔比及加入一定量质子酸对苯与己烯烷基化反应的影响。实验结果表明,离子液体的催化活性与其酸强度密切相关,只有在酸性条件下,离子液体对烷基化反应才有催化活性。酸性离子液体具有很高的催化活性和很好的烷基苯选择性,并且可以循环使用,活性基本没有降低。在优化的反应条件下,己烯的转化率达99 5%以上,烷基苯的选择性达到99%以上。     

季铵盐类氯铝酸离子液体的表征及其催化苯与苯酐的酰基化反应

制备了多种季铵盐离子液体,考察了不同阴阳离子的离子液体对苯与苯酐酰基化合成邻苯甲酰苯甲酸(BBA)反应的催化性能.采用FTIR、紫外吸收光谱与Hammett酸强度函数联用的方法对离子液体进行表征,并借助量化计算分析反应路径.实验结果表明,不同阴离子的Et3NHCl离子液体催化活性的高低顺序为:Et3NHCl-2.5Al...     

Brφnsted-Lewis双酸性离子液体催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

合成了具有不同ZnCl2摩尔分数的Brφnsted-Lewis双酸性离子液体[HO3S-(CH2)4-mim] Cl-xZnCl2,采用Hammett指示剂与紫外联用法测定了其酸强度,考察了其在苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛(HCHO)缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)反应中的催化性能,并考察了反应条件对MDC收率和MPC转化率的影响.结果表明,当x=0.7时该离子液体的催化活性最高.以[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-0.7ZnCl2为催化剂兼溶剂,在反应温度70℃、反应时间60 min、MPC与HCHO的摩尔比为10、离子液体与MPC的质量比为2的条件下,MDC收率最高可达99.1％.用水处理反应液并通过减压蒸馏回收的离子液体可以循环使用5次,其催化活性基本不变.     

[Bmim]Br-AlCl_3离子液体催化合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮

以自制1-丁基-3-甲基咪唑溴盐-三氯化铝([Bmim]Br-AlCl3)离子液体为催化剂及反应溶剂,催化邻二甲氧基苯与草酰氯的Friedel-Crafts酰基化反应,合成二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮。研究了几种不同Lew-is酸离子液体、离子液体用量、原料配比、反应温度和反应时间对酰化反应收率的影响。确定了较优的工艺条件:n([Bmim]Br-AlCl3)∶n(邻二甲氧基苯)=1∶1,n(邻二甲氧基苯)∶n(草酰氯)=1∶3,反应温度为15℃,反应时间为8h,在此条件下收率为55.76%。中间体[Bmim]Br及产物二-(3,4-二甲氧基苯基)乙二酮的结构经IR、1 H NMR确证。     

[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2催化剂上苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚

在硝基苯加氢合成对氨基苯酚过程的Bamberg重排反应中,采用酸性离子液体来替代硫酸催化剂。设计并合成出了一种新型的含有-SO3H基团的季铵型酸性离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵([HSO3-b-N(CH3)3]HSO4),并与另3种离子液体1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bmim]HSO4)、N,N-二乙基硫酸氢铵([(CH3CH2)2NH2]HSO4)及N,N,N-三甲基硫酸氢铵([(CH3)3NH]HSO4)的酸性质进行了对比,考察了这些离子液体在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中的催化性能。为了减少离子液体的用量和便于回收催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出负载型离子液体催化剂[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2,并对其催化性能进行了研究。结果表明,该催化剂在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中具有较高的催化活性,在离子液体与苯基羟胺摩尔比为0.5、反应温度85℃、反应时间30 min的条件下,苯基羟胺转化率100%,对氨基苯酚选择性60.5%。     

无溶剂微波辐射下Br(o)nsted酸性离子液体催化合成系列乳酸酯

以N-甲基咪唑、吡啶和苄基氯等为原料合成了4种Br(o)nsted 酸性离子液体--1-苄基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-苄基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、N-苄基吡啶硫酸氢盐和N-苄基吡啶磷酸二氢盐,它们溶于水、乙醇,不溶于乙醚、乙酸乙酯等非极性有机溶剂,黏度分别为2.630,6.430,2.750,6.370 Pa·s(28 ℃),含水量(质量分数)分别为3.1%,3.4%,3.5%,3.8%.以这4种离子液体作为催化剂和反应介质,考察了乳酸与直链脂肪醇、环己醇、苯甲醇在无溶剂、微波辐射条件下的Fischer酯化反应.实验结果表明,当n(乳酸):n(醇):n(离子液体)=1:1:0.5、反应时间20～35 min、80～120 ℃时,酯化率为81.4% ～97.1%、乳酸酯的收率为74.3% ～88.8%.离子液体经再生脱水后可循环使用,循环使用3次后,催化活性基本保持不变.