醚基复合氯铝酸离子液体催化异丁烷烷基化

制备了4种醚基离子液体(1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑氯盐[MOEMIM]Cl、1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑溴盐[MOEMIM]Br、N,N,N-三甲基-N-甲氧基乙基溴化铵[N_(111,1O_2)]Br和N,N,N-三乙基-N-甲氧基乙基溴化铵[N_(222,1O_2)]Br),作为三乙胺盐酸盐氯铝酸离子液体的助剂催化异丁烷烷基化反应,考察了4种醚基离子液体及其添加量对氯铝酸离子液体催化烷基化的影响.结果表明,在反应温度25℃、进料速率500 mL/h、酸烃体积比20:60、添加6%(w)[MOEMIM]Cl的条件下,C8选择性由47.7%提高至63.6%,辛烷值(RON)由83.5提高至93.2.优化后的醚基复合氯铝酸离子液体催化剂至少循环20次活性不降低,显示了较好的催化性能.醚基离子液体助剂对烷基化性能的提高可归功于提高异丁烷溶解度、抑制酸度降低和提高界面性能.     

Brφnsted-Lewis双酸性离子液体的合成及其催化松香二聚反应

以盐酸为B酸供体将N-甲基咪唑(mim)质子化得到Brφnsted酸性离子液体mim·HCl,继续与Lewis酸供体FeCl3反应合成了一族Brφnsted-Lewis双酸性离子液体氯化-1-氢-3-甲基咪唑氯铁酸盐(1-x)[mim·HCl]x[FeCl3],x为Lewis酸所占的摩尔分数。分别用吡啶和乙腈探针红外光谱表征和比较了其酸性,并将其应用于催化松香的二聚反应。所合成的一族双酸性离子液体中,(1-x)[mim·HCl]x[FeCl3](x=0.64)催化松香二聚反应时,二聚产物的软化点比空白样品提高了15℃;其催化活性在重复利用5次后才开始下降。     

合成聚α-烯烃离子液体催化剂的研究

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、盐酸三乙胺([Et3NH]Cl)为阳离子,氯化锌和氯化铁为阴离子,合成酸性离子液体催化剂,用于1-己烯齐聚反应研究。结果表明,以[Bmim]Cl为阳离子、ZnCl2为阴离子,催化剂阴阳离子物质的量的比为1.5∶1,并加0.09 mL硫酸改性处理时,即形成[Bmim]Cl-ZnCl2-H2SO4酸性离子液体催化剂体系,此催化剂体系活性和选择性较好,且可循环使用。这为进一步工业化开发酸性离子液体催化合成聚α-烯烃合成油提供了基础数据。     

负载硅离子液体的合成及其催化性能

首先合成了氯代1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体[He MIM]Cl、溴代1-乙胺基-3-甲基咪唑离子液体[Ae MIM]Br和氯代1-羧乙基-3-甲基咪唑离子液体[Ce MIM]Cl 3种功能化咪唑离子液体,然后将这3种离子液体分别与正硅酸乙酯通过溶胶凝胶法制备了3种负载硅型离子液体[He MIM]Cl-Si、[Ae MIM]Br-Si和[Ce MIM]Cl-Si,并利用红外与XRD对其化学结构与结晶结构进行测定。再利用制备的离子液体催化环氧乙烷与二氧化碳合成碳酸乙烯酯。结果表明,离子液体负载硅后其催化性能明显提高,在较温和的条件下即可高效完成催化过程,且无聚酯或聚醚等副产物生成。其中,[Ce MIM]Cl-Si催化性能最好,在110℃、1.6 MPa催化条件下得到的转化率为99.2%,选择性为96.4%,产率为97.6%。     

改性氯铝酸盐酸性离子液体催化正癸烷异构化反应研究

分别采用添加ZnCl2和通入HCl的方法对盐酸三乙胺型氯铝酸盐(Et3NHCl-2AlCl3)酸性离子液体进行改性,用吡啶和乙腈红外光谱探针法以及紫外光谱测定了改性前后离子液体的酸性,并考察了这两种改性方法对Et3NHCl-2AlCl3催化正癸烷异构化反应性能的影响规律。结果表明,ZnCl2改性的Et3NHCl-2AlCl3离子液体酸性减弱,对正癸烷异构化反应的催化活性降低,但异构化选择性有所提高;而用HCl改性后离子液体的酸性增强,提高了正癸烷异构化反应的催化活性和异癸烷产物中二甲基辛烷的含量。     

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     

醚基功能化离子液体合成及催化烷基化反应

合成了一系列酸性的醚基功能化离子液体,对其进行了表征和测定。通过乙腈探针红外光谱法确定了最强酸性的催化剂,并将其用于催化异丁烷与2-丁烯的烷基化反应。结果表明:1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑溴氯铝酸离子液体([MOEMIM]Br/AlCl₃)在AlCl₃摩尔比为0.75时酸性最强,催化烷基化反应效果最佳;在反应温度35℃,异丁烷与2-丁烯体积比10:1的反应条件下催化烷基化反应,可得到C₈选择性66.6%的烷基化油;其催化效果远优于非醚基功能化氯铝酸离子液体的催化效果;该催化剂可循环利用。     

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。     

离子液体对溶菌酶晶体形态和活性的影响

以鸡蛋清溶菌酶为模型蛋白,采用冷却结晶法结晶以及浊度法测定酶活性,研究了分别添加4种亲水性离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₄mim]BF₄)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C₄mim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([C₄mim]Br)和1,3-二甲基咪唑碘化物([dmim]I))条件下溶菌酶晶体形态和晶体活性的变化。利用光学显微镜对溶菌酶结晶过程的晶体形态进行分析,结果表明添加离子液体会影响溶菌酶的晶体形态和尺寸。离子液体[C₄mim]BF₄介导的溶菌酶形成棒状晶体。与未添加离子液体相比,[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br均未改变溶菌酶晶体形态,均呈块状晶体,但[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br促进溶菌酶晶体生长,晶体尺度均增加。而添加[dmim]I,溶菌酶呈现针状晶体。采用浊度法测定溶菌酶晶体活性,结果表明不同的离子液体对溶菌酶晶体的活性...     

引发剂对氯铝酸离子液体催化正戊烷异构化的作用

在离子液体Et3NHCl-2AlCl3催化正戊烷异构化的反应体系中,加入叔丁醇、叔丁基氯和1-己烯均能不同程度地提高正戊烷转化率,加快反应速率,其中带有叔碳结构的叔丁基氯和叔丁醇的引发效果显著,优选引发剂为叔丁基氯.随叔丁基氯用量的增加,正戊烷转化率快速上升,但液收和异构烷烃选择性明显下降;当叔丁基氯用量大于1%质量分数后,引发剂用量对反应的促进效果不明显.     

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。     

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%。     

新型Br鴑sted-Lewis双酸性离子液体的合成及其催化松香二聚反应

以盐酸为B酸供体将N-甲基咪唑(mim)质子化得到Brønsted酸性离子液体mim•HCl,继续与Lewis酸供体FeCl3反应合成了一族Brønsted-Lewis双酸性离子液体氯化-1-氢-3-甲基咪唑氯铁酸盐(1-x)[mim•HCl]x[FeCl3],式中x为Lewis酸所占的摩尔分数。分别用吡啶和乙腈探针红外光谱表征和比较了其酸性,并将其应用于催化松香的二聚反应。所合成的一族双酸性离子液体中, (1-x)[mim•HCl]x[FeCl3](x=0.64)催化松香二聚反应时,二聚产物的软化点比空白样品提高了15 oC;其催化活性在重复利用5次后才开始下降。     

离子液体[AMIM]Cl的合成及对木质素的溶解性研究

本文研究了离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)的合成,考察了反应时间、反应温度、原料配比对[AMIM]Cl收率的影响,确定最佳反应时间为8h,最佳反应温度为80℃,原料氯丙烯与1-甲基咪唑最佳物质的量比为1∶3。另外,考察了[AMIM]Cl对木质素的溶解性能,确定80℃时木质素在离子液体[AMIM]Cl中的溶解度为最佳。     

咪唑硫酸氢盐离子液体催化酯化反应

考察了 1-甲基咪唑硫酸氢盐、1-甲基-3-烷基咪唑硫酸氢盐([Cnmin]HSO4,n=2,4,8,12)、1-甲基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐[C3SO3Hmim ]HSO4)等6种质子化咪唑硫酸氢盐离子液体的酸性、溶解性及其对6个酯化反应的催化性能的影响.实验结果表明,离子液体的酸性和溶解性对其在酯化反应中的催化活性均有一定的影响.酸性最强的[C3SO3Hmim]-HSO4对所有酯化反应的催化活性皆为最高,并且在反应完成后均能与酯产物自行分相.存合成3种乙酸酯的反应条件下,反应完成后能与酯产物分相的离子液体倦化活性比不能分相的要高.可见,咪唑环上的取代基影响离子液体的酸性及其与酯化体系中各组分的互溶性,从而影响其催化活性和分相性能.     

离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应的研究进展

简要介绍了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的传统烷基化催化剂和固体酸催化剂的优缺点。阐述了离子液体的性质及其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的可能。综述了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的氯铝酸离子液体,包括常规氯铝酸离子液体催化剂、改性的氯铝酸离子液体催化剂和复合离子液体催化剂。同时指出了这些催化剂存在的问题。着重强调了非氯铝酸离子液体在催化异丁烷/丁烯烷基化反应中的优势特点及其最新研究进展。     

微波辅助离子液体制备及催化降解聚酯

采用微波辅助离子交换法,以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)和氯化锌为原料,合成了1-丁基-3-甲基咪唑氯锌酸盐离子液体,并考察了合成过程中溶剂对离子液体合成的影响。进一步以制备的离子液体为催化剂,乙二醇为溶剂,采用微波辅助乙二醇醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。以对苯二甲酸的回收量为指标,分别考察了离子液体用量、反应温度、时间以及溶剂用量对PET降解反应的影响。结果表明,采用微波辅助离子交换法在30 min内即可合成得到相应的离子液体,以二氧六环为溶剂时,3种产物的产率均高于90%。在微波加热的条件下,离子液体[Bmim][Zn2Cl5]对PET的乙二醇醇解反应具有较好的催化性能,对苯二甲酸的产率超过20%。     

功能离子液体[N_4MIM]Cl的合成及其配合Cu~+催化ATRP反应

以N-甲基咪唑为骨架引入1,2-二氯乙烷合成中间体——氯化1-氯乙基-3-甲基咪唑([CeMIM]Cl),再与三乙烯四胺反应合成了氯化1-(三乙基四氨基)乙基-3-甲基咪唑([N_4MIM]Cl)离子液体。通过FTIR、1HNMR对[N_4MIM]Cl进行表征,确证了[N_4MIM]Cl的化学结构。通过循环伏安法测得[N_4MIM]Cl具有较低的氧化还原电势,E1/2为-0.472 V,与有机配体相比,[N_4MIM]Cl具有较好的配位性能。将[N_4MIM]Cl与Cu Br配位用于催化氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体([AMIM]Cl)体系中甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应,经凝胶渗透色谱法(GPC)测试证明,[N_4MIM]Cl对ATRP反应具有较好的可控性。原子吸收光谱(AAS)测定聚合产物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中Cu~(2+)的残留量仅为360 mg/kg。     

离子液体催化甲苯羰基化合成对甲基苯甲醛的工艺探索

考察了7种不同离子液体对甲苯羰基化反应合成对甲基苯甲醛的催化性能,发现卤化1甲-基-3丁-基咪唑氯铝酸盐类离子液体的催化效果最好。考察了溴化1-甲基-3丁-基咪唑氯铝酸盐类离子液体中氯化铝的含量、反应温度、反应时间对甲苯羰基化反应合成对甲基苯甲醛的影响。结果发现,当反应温度为50℃,反应时间为6 h,离子液体中氯化铝的摩尔含量为0.67,催化剂与甲苯的质量比为2∶1时,目标产物对甲基苯甲醛的收率为26.8%,此离子液体重复利用3次后,仍具有较好的催化活性。     

固定化Brnsted酸性离子液体催化酯化反应

设计合成了1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑硫酸氢盐([(n-Bu-SO3H)MI m][HSO4])、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐([(n-Bu-SO3H)MI m][p-CH3C6H4SO3])和硫酸三乙胺([Et3NH][HSO4])3种Brnsted酸性离子液体,考察了其催化正己酸与乙醇酯化反应的活性,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法将活性最佳的离子液体[(n-Bu-SO3H)MI m][HSO4]固定在硅胶上,对固定化离子液体催化正己酸与乙醇酯化反应的性能及重复使用性能进行了比较,并采用1H NMR、元素分析和FTIR等方法对其进行了表征。研究结果表明:采用浸渍法A、浸渍法B和溶胶-凝胶法固定的离子液体的负载量(质量分数)分别为15.5%、20.5%和40.5%,催化正己酸与乙醇酯化反应所得正己酸乙酯的产率分别为75.3%、92.6%和92.6%。但浸渍法制备的固定化离子液体不稳定,重复使用4次(浸渍法A)和8次(浸渍法B)后离子液体负载量分别下降到3.0%和7.0%,正己酸乙酯产率分别降为24.2%和64.5%;而采用溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体重复使用10次后,离子液体的负载量为39.0%,...