SBA-15固载酸性离子液体催化酯化反应性能

为了减少离子液体用量及解决催化剂分离问题,采用键合法制备了以SBA-15为载体的固载化离子液体催化剂[C_3SO_3HCP]HSO_4/SBA-15,通过FT-IR、TG、XRD、BET和TEM分析了催化剂的结构和稳定性。并将其应用于催化丁二酸酐和乙醇的酯化反应。结果表明:[C_3SO_3HCP]HSO4被成功固定在SBA-15上,且具有较高的热稳定性和催化活性,克服了非均相催化剂活性不高与均相催化剂难以分离的不足。在催化剂用量为反应物总质量的5%、n(C_4H_4O_3):n(C_2H_5OH)=1:3,反应温度80℃;反应时间4 h、带水剂用量为反应物总质量的30%的条件下,酯收率达93.7%,且该催化剂循环使用8次后,仍具有较高的催化活性。此外,还考察了以[C_3SO_3HCP]HSO_4/SBA-15为催化剂催化合成系列酯也获得了较高的酯收率,且易于与产物酯分离。     

酸性离子液体催化丁烯酯化反应制备乙酸仲丁酯

采用两步法合成了[Bmim]HSO_4,[Bmim]Sb F6,Bmim]PF6,[BSmim]HSO_4,[BSmim]CF_3SO_3,[BSN222]H_2PW_12O_40,[Ph3PSO3H]HSO_4等离子液体,以离子液体及离子液体/酸性无机盐为催化剂,在90℃、混合碳四:乙酸体积比18:5、乙酸:催化剂摩尔比2、反应时间4 h条件下,催化丁烯与乙酸的酯化反应.结果表明,以[Ph_3PSO_3H]HSO_4为催化剂时,丁烯转化率、乙酸仲丁酯的选择性和收率分别达88.8%,100.0%和88.8%,远高于以浓H_2SO_4催化的转化率(73.5%)、选择性(77.7%)和收率(57.1%).以[Ph_3PSO_3H]HSO_4为催化剂的8次循环实验中,总丁烯转化率均大于88.4%,乙酸仲丁酯选择性均大于97.4%,且产物与离子液体易分离,催化效果和循环使用性能良好.     

功能化离子液体催化合成丁二酸二乙酯

采用两步法合成了4种不同阳离子的功能化离子液体:1-甲基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Hmim]HSO_4)、1-乙基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Emim]HSO_4)、1-丙基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3-Pmim]HSO_4)、1-丁基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Bmim]HSO_4)。通过FTIR、1H NMR和TG分析了离子液体的结构和热稳定性。并将其应用于催化丁二酸酐和乙醇的酯化反应中,考察了4种离子液体的催化活性。结果表明,离子液体[C_3SO_3Bmim]HSO_4的催化效果较好,在n(丁二酸酐)∶n(乙醇)=1∶2.5,催化剂用量9%,环己烷用量35%,反应温度90℃的条件下反应5 h后,丁二酸二乙酯的收率可达92.28%,且离子液体催化剂循环使用8次后,仍具有较高的催化活性。与传统工艺相比,离子液体催化剂具有用量少、反应条件温和、无副反应、收率高和可循环使用等优点,具有替代传统浓硫酸催化醇酸酯化反应的潜力。     

功能化离子液体催化合成丁二酸二乙酯

采用两步法合成了4种不同阳离子的功能化离子液体:1-甲基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Hmim]HSO_4)、1-乙基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Emim]HSO_4)、1-丙基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3-Pmim]HSO_4)、1-丁基-3-(3-磺丙基)咪唑硫酸氢盐([C_3SO_3Bmim]HSO_4)。通过FTIR、1H NMR和TG分析了离子液体的结构和热稳定性。并将其应用于催化丁二酸酐和乙醇的酯化反应中,考察了4种离子液体的催化活性。结果表明,离子液体[C_3SO_3Bmim]HSO_4的催化效果较好,在n(丁二酸酐)∶n(乙醇)=1∶2.5,催化剂用量9%,环己烷用量35%,反应温度90℃的条件下反应5 h后,丁二酸二乙酯的收率可达92.28%,且离子液体催化剂循环使用8次后,仍具有较高的催化活性。与传统工艺相比,离子液体催化剂具有用量少、反应条件温和、无副反应、收率高和可循环使用等优点,具有替代传统浓硫酸催化醇酸酯化反应的潜力。     

离子液体掺杂聚苯胺催化合成水杨酸异戊酯

以聚苯胺PAn和自制离子液体[Hnmp]HSO4为原料,制备了[Hnmp]HSO4掺杂率为14.2%(质量分数)的催化剂PAn-[Hnmp]HSO4。以PAn-[Hnmp]HSO4为催化剂,水杨酸和异戊醇为原料合成了水杨酸异戊酯,考察了PAn-[Hnmp]HSO4的催化活性,通过正交试验探讨各因素对反应的影响。结果表明,在n(水杨酸)∶n(异戊醇)=1∶6,催化剂用量为反应物料总质量的6%,回流反应时间为3 h,带水剂环己烷用量为反应物总质量40%的较佳条件下,产品收率达93.52%,纯度经气相色谱分析大于99.0%。催化剂重复使用7次后,产品收率仍大于90.0%。     

负载型离子液体催化合成马来酸二乙酯

设计合成了4种负载型离子液体[Silica-Ps-Mor]HSO_4、[Silica-Ps-Mor]PTSA、[Silica-Ps-Mor]H_2PO_4和[Silica-Ps-Mor]BF_4,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重分析和N_2吸附-脱附等方法对样品进行表征,通过顺丁烯二酸酐和乙醇的酯化反应考察其催化性能。结果表明:当n(C_4H_2O_3)∶n(C_2H_6O)=1∶3.5,催化剂[Silica-Ps-Mor]HSO_4用量为顺丁烯二酸酐质量的5%,带水剂用量为酸酐质量的30%,反应温度为90℃,反应时间为4 h,酯收率可达94.5%。负载型离子液体作为催化剂,反应结束经抽滤便可回收再利用,催化剂循环使用8次,酯收率没有明显地降低。     

酸性离子液体[Hnmp]HSO_4在模拟汽油脱硫中的应用研究

制备了酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO_4,以其同时作为催化剂和萃取剂,H_2O_2作为氧化剂,用于氧化萃取脱除模拟汽油中硫化物的研究,采用单因素实验,优化了模拟汽油脱硫的工艺条件。研究表明,当氧化剂H_2O_2的用量为n(H_2O_2)/n(S)=6,反应时间为60 min,反应温度为50℃,离子液体用量为V([Hnmp]HSO_4):V(模拟汽油)=0.3时,模拟汽油的脱硫率可达98.5%。离子液体[Hnmp]HSO_4回收重复使用6次后,脱硫率无明显降低。     

酸性离子液体催化降解纤维素的研究

以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,以咪唑类酸功能离子液体[Cnmim]HSO_4(n=2,3,4,5,6,7)为催化剂,在微波辅助加热条件下降解微晶纤维素(MCC),考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、加水量、催化剂的哈米特酸度及种类等反应条件对MCC降解反应的影响。结果表明,酸性离子液体的催化效果与其酸性大小有关,其中[C_6mim]HSO_4的哈米特酸度值最小,酸性最强,作为催化剂时效果最佳,当[C_6mim]HSO_4的加入量为0.1 g,纤维素和催化剂的摩尔比为1∶1,反应温度为110℃,反应时间为40 min,加水量为70μL时,微晶纤维素转化率为100%,可还原糖收率为89.94%,葡萄糖收率高达46.24%。该反应使用常见的微波法,操作简单、方便、快速且无污染,与以往反应相比得到的葡萄糖收率较高,为在工业上应用提供了一种可行的方法。     

酸性离子液体催化降解纤维素的研究

以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂,以咪唑类酸功能离子液体[Cnmim]HSO_4(n=2,3,4,5,6,7)为催化剂,在微波辅助加热条件下降解微晶纤维素(MCC),考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、加水量、催化剂的哈米特酸度及种类等反应条件对MCC降解反应的影响。结果表明,酸性离子液体的催化效果与其酸性大小有关,其中[C_6mim]HSO_4的哈米特酸度值最小,酸性最强,作为催化剂时效果最佳,当[C_6mim]HSO_4的加入量为0.1 g,纤维素和催化剂的摩尔比为1∶1,反应温度为110℃,反应时间为40 min,加水量为70μL时,微晶纤维素转化率为100%,可还原糖收率为89.94%,葡萄糖收率高达46.24%。该反应使用常见的微波法,操作简单、方便、快速且无污染,与以往反应相比得到的葡萄糖收率较高,为在工业上应用提供了一种可行的方法。     

磺酸功能化离子液体催化合成乙酸正丁酯

为符合绿色化学的要求,解决传统酯化反应催化剂浓硫酸设备腐蚀、副反应多等问题,以价格低廉的吗啡啉为原料,设计合成了1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基吗啡啉甲磺酸盐[Mor-C_3SO_3H]MeSO_3等4种磺酸功能化离子液体,利用傅里叶变换红外光谱和核磁氢谱对产品的结构进行了表征,并通过催化合成乙酸正丁酯考察离子液体的催化活性。结果表明:当乙酸与正丁醇摩尔比为1.2∶1,催化剂[Mor-C_3SO_3H]MeSO_3用量为正丁醇质量的5%,带水剂环己烷用量为正丁醇质量的20%,在95℃下,反应5 h,乙酸正丁酯收率可达96.44%,离子液体经回收干燥重复使用7次酯收率仍在94%以上。     

[BMIM]HSO4/Al2O3催化剂的制备及其在甘油脱水反应中的应用

采用两步法合成离子液体[BMIM]HSO4,并采用浸渍法制备了[BMIM]HSO4/Al2O3固载型离子液体催化剂,用TG-DTG、BET、SEM等方法对催化剂进行表征。在常压连续流动的固定床反应器中,考察甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了反应温度、离子液体的负载量、体积空速对反应的影响及催化剂的稳定性。结果表明,较优条件为：当催化剂为[BMIM]HSO4/Al2O3,负载量为40%、反应温度为300℃、体积空速为6 h-1时,丙烯醛的选择性可达90.22%,甘油的转化率为100%,且催化剂在使用100 h后仍保持75%的收率。     

Pt-[HSO_3-bvim]HSO_4/SiO_2双功能催化剂制备及其催化性能研究

针对离子液体固载中存在的使用物理方法固载的离子液体易流失的问题,采用化学键合的方法将离子液体固载于硅胶表面.合成了一种新型Brφnsted酸性离子液体1-乙烯基-3-磺丁基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bvim]HSO4),并通过自由基链转移反应将该酸性离子液体用化学键固定于氢硫基官能团化的硅胶表面,制备出了[HSO3-bvim]HSO4/SiO2固体酸催化剂,再利用化学还原方法在该固体酸催化剂上负载金属铂,得到Pt-[HSO3-bvim]HSO4/SiO2双功能催化剂.采用傅立叶红外光谱、核磁共振光谱、热重、元素分析和X射线衍射等方法对所制备的样品进行了结构表征.将该双功能催化剂应用于硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚反应中,结果表明,其具有一定的催化活性.在85 ℃、4 h、0.4 Mpa条件下,双功能催化剂可以多次重复使用,对氨基苯酚的收率大于3.1%.     

Br?nsted-Lewis酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯

合成了[HO_3SC_3-NEt_3]Cl,与ZnCl_2、FeCl_3、AlCl_3、CuCl_2配位制备Br?nsted-Lewis酸性离子液体[HO_3SC_3-NEt_3]XCl_(n+1),通过傅里叶变换红外光谱和核磁氢谱对[HO_3SC_3-NEt_3]Cl结构进行表征。利用Br?nsted-Lewis酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯,通过对各种离子液体的腐蚀性和催化性能的综合分析。结果表明,当以[HO_3SC_3-NEt_3]ZnCl_3为催化剂,醇酸摩尔比为1∶1.2,催化剂用量为5%(以正丁醇计量),反应温度为95℃,反应时间为4 h,环己烷为带水剂时,乙酸正丁酯的收率可达到96.94%。     

Br?nsted-Lewis酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯

合成了[HO_3SC_3-NEt_3]Cl,与ZnCl_2、FeCl_3、AlCl_3、CuCl_2配位制备Br?nsted-Lewis酸性离子液体[HO_3SC_3-NEt_3]XCl_(n+1),通过傅里叶变换红外光谱和核磁氢谱对[HO_3SC_3-NEt_3]Cl结构进行表征。利用Br?nsted-Lewis酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯,通过对各种离子液体的腐蚀性和催化性能的综合分析。结果表明,当以[HO_3SC_3-NEt_3]ZnCl_3为催化剂,醇酸摩尔比为1∶1.2,催化剂用量为5%(以正丁醇计量),反应温度为95℃,反应时间为4 h,环己烷为带水剂时,乙酸正丁酯的收率可达到96.94%。     

酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯研究进展

酸性离子液体作为一种环境友好型绿色催化剂在催化合成乙酸正丁酯反应中表现出收率高、选择性优、易回收、重复使用性好、腐蚀性小等优异性能成为目前催化酯化反应的研究热点之一。从Lewis酸性离子液体,Brφnsted酸性离子液体,固载化Brφnsted酸性离子液体三个方面介绍近年来酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯研究进展

酸性离子液体作为一种环境友好型绿色催化剂在催化合成乙酸正丁酯反应中表现出收率高、选择性优、易回收、重复使用性好、腐蚀性小等优异性能成为目前催化酯化反应的研究热点之一。从Lewis酸性离子液体,Brφnsted酸性离子液体,固载化Brφnsted酸性离子液体三个方面介绍近年来酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

醚基功能化离子液体催化合成乙酸正丁酯

合成了5种醚基功能化酸性离子液体[Me(OEt)_1-MOR-C_3SO_3H][MeSO_3]、[Me(OEt)_2-MOR-C_3SO_3H][MeSO_3]、[Me(OEt)3_-MOR-C_3SO_3H][MeSO_3]、[2(C_3SO_3H-MOR)-(OEt)_(200)][2MeSO_3]、[2(C_3SO_3H-MOR)-(OEt)_(400)][2MeSO_3],使用红外光谱和核磁共振氢谱对合成的离子液体结构进行表征,考察离子液体的黏度、溶解性和腐蚀性。以正丁醇和乙酸的酯化反应考察了离子液体的催化活性,并使用响应面分析法优化反应工艺。结果表明,当酸醇摩尔比为1.2:1、催化剂[2(C_3SO_3H-MOR)-(OEt)_(400)][2MeSO_3]用量为醇质量的5%、带水剂用量为醇质量的16%时,在90℃下反应5 h,酯收率可达97.8%,离子液体经回收干燥重复使用8次催化活性没有明显的降低。     

制备条件对自由基聚合固载酸性离子液体催化性能的影响

利用改性的巯基硅胶与乙烯基咪唑类酸性离子液体发生自由基聚合反应制备固载酸性离子液体催化剂[（CH2）3SO3HVIm]HSO4/硅胶.考察聚合温度、离子液体单体量和聚合反应时间的变化对所制备催化剂催化性能的影响,并用红外光谱（FT-IR）、热重/差示扫描量热分析（TG/DSC）等对催化剂进行表征.结果表明：聚合温度60℃、每g巯基硅胶载体固载离子液体单体10mmol、聚合反应时间30h时合成的催化剂催化效果最佳.同时,将最佳条件下制备的催化剂应用于一系列羧酸与醇的酯化反应,酯收率大于87%.     

丙酸酯在离子液体中的催化合成研究

利用正交实验法获得了在离子液体[Hmim] BF4-中合成丙酸正丁酯的最佳工艺条件,考察了在该离子液体催化下,丙酸和多种醇的酯化反应及催化剂的重复使用性能;实验结果表明,离子液体[Hmim] BF4-催化合成丙酸正丁酯的最佳工艺条件为n离子液体∶n丙酸∶n正丁醇=1∶4∶1,油浴温度140℃,反应时间8 h,此时收率可达77.8%。离子液体[Hmim] BF4-在丙酸酯化反应中具有良好的催化活性,反应条件温和,无腐蚀、无废酸排放,并可以重复使用。     

金属锆固载聚醚离子液体催化剂的制备与催化性能

首先制备三种聚醚离子液体基体,再将其分别与氯化锆反应制备金属锆固载聚醚离子液体催化剂[HO-PECH-MIM]Cl-Zr、[H2N-PECH-MIM]Cl-Zr和[HOOC-PECH-MIM]Cl-Zr。利用红外光谱仪对其化学结构进行表征,利用X射线衍射仪对其结晶结构进行测试。然后用制备的固载化催化剂催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯,利用气相色谱测定碳酸丙烯酯的纯度,研究三种固载化催化剂的种类对催化性能的影响。结果表明,金属锆固载聚醚离子液体催化剂制备成功,实现了相态转变,且热稳定性较好,并在较温和条件下即可高效完成催化过程,活性高,选择性好,易回收。其中[HOOC-PECH-MIM]Cl-Zr催化性能最好,在催化温度为90℃,压力为1.5 MPa,用量为2.5%时,纯度为97.5%,转化率为98.3%,选择性为91.2%。