十八胺聚氧乙烯醚类离子液体催化合成松油醇

以十八胺聚氧乙烯醚类化合物(AC 1812,AC 1815,AC 1820,AC 1830)为阳离子,合成了7种长链脂肪胺类酸性离子液体。通过FT-IR、1 H NMR和13 C NMR对它们的结构进行了表征,并分别用于催化α-蒎烯一步酯化合成松油醇,其中离子液体十八胺聚氧乙烯醚硫酸盐([AC 1815]+[HSO4]-)的催化效果较佳。以该离子液体为例考察影响反应的因素,确定了较佳的反应条件为:n(α-蒎烯)∶n(离子液体)∶n(氯乙酸)∶n(水)=1∶0.05∶1∶5,n(α-蒎烯)=0.06mol,反应温度80℃,反应时间8h。在此条件下,α-蒎烯转化率为94.0%,松油醇产率为59.8%。该催化剂可重复使用,重复使用5次时,α-蒎烯转化率为91.5%,松油醇产率仍达56.8%。     

酸功能化离子液体的制备及催化合成邻苯二甲酸二辛酯性能研究

制备了[HSO3-pmim][HSO4]、[HSO3-pmim][pTSA]、[HSO3-pPydin][HSO4]、[HSO3-pTEA][HSO4]4种酸功能化的离子液体,并以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的合成反应为模型,考察其催化和重复使用性能。结果表明,磺酸基功能化的离子液体都具有较好的催化活性和重复使用性能。其中[HSO3-pmim][HSO4]的催化活性和重复使用性能最佳。在较佳反应条件下,苯酐转化率大于98%,分出的离子液体未经任何处理重复使用8次后,苯酐转化率没有明显降低。     

[HSO3-pmim]HSO4催化合成丁酸苄酯的研究

制备[HSO3-pmim]HSO4酸性离子液体应用于催化合成丁酸苄酯反应中,分析了酸性离子液体的催化活性,对影响酯化反应的各种因素进行了研究,结果表明:[HSO3-pmim]HSO4对该酯化反应有较好的催化活性,[HSO3-pmim]HSO4用量5mL,醇酸摩尔比1.5∶1.0,反应时间2.5h,酯化率96.4%.[HSO3-pmim]HSO4易分离回收,可重复使用.     

中孔分子筛PO_4~(3-)/Zr-MCM-41催化α-蒎烯水合反应

采用水热合成法制得中孔分子筛Zr MCM 41 ,用磷酸处理制备了中孔分子筛PO3-4 /Zr MCM 41。采用小角X射线衍射 (XRD) ,红外 (FT IR)及BET对其结构进行了表征。结果表明 ,PO3-4 /Zr MCM 41中孔分子筛具有一定的长程有序性。将其用于催化α 蒎烯水合反应 ,详细考察了催化剂的用量、反应物配比、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响 ,得到了较佳的反应条件 :催化剂 1 5g ,α 蒎烯 0 1 5mol,n(α 蒎烯 )∶n(氯乙酸 )∶n(水 ) =1∶1∶3,反应温度 60℃ ,反应时间 8～ 1 0h。该反应条件下 ,α 蒎烯的转化率大于 99% ,催化剂对α 松油醇的选择性为 46 7%。研究中还考察了催化剂的重复使用情况。     

中孔分子筛PO4^3-／Zr-MCM-41催化α-蒎烯水合反应

采用水热合成法制得中孔分子筛Zr-MCM-41，用磷酸处理制备了中孔分子筛PO4^3-／Zr-MCM-41。采用小角X射线衍射(XRD)，红外(FT-IR)及BET对其结构进行了表征。结果表明，PO4^3-／Zr-MCM-41中孔分子筛具有一定的长程有序性。将其用于催化α-蒎烯水合反应，详细考察了催化剂的用量、反应物配比、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响，得到了较佳的反应条件：催化剂1．5g，α-蒎烯0．15mol，n(α-蒎烯)：n(氯乙酸)：n(水)=1：1：3，反应温度60℃．反应时间8～10h。该反应条件下，α-蒎烯的转化率大于99％，催化剂对α-松油醇的选择性为46．7％。研究中还考察了催化剂的重复使用情况。     

羧基功能化离子液体催化α-蒎烯水合/异构反应性能

设计合成了一系列烷基咪唑羧基功能化离子液体,采用FT-IR,~1 H NMR表征了其结构,采用正丁胺/乙腈电位滴定法分析其酸强度。该类羧基功能化离子液体在α-蒎烯的水油两相酸催化反应中表现出了较高的催化活性,考查了羧基个数、引入卤素等因素对催化性能的影响。结果表明,羧基及卤素基团的引入提高了水合产物的选择性。在催化剂[N-C_(14),N′-(CO_2H)_2-C_2H_2-Im-Br]_2HPW_(12)O_(40)用量0.25 mmol,水用量0.30mol,α-蒎烯用量0.06mol,80℃反应8h的条件下,α-蒎烯转化率达98.2%,α-松油醇的选择性为21.6%,水合产物的总选择性达33.9%。     

咪唑类离子液体催化合成乙酸乙酯的研究

以吡啶分子为探针,使用红外光谱法测定了不同阴离子型的咪唑类离子液体的酸性.并以此类离子液体为催化剂研究了乙醇和乙酸酯化生成乙酸乙酯的反应.结果表明,n(乙酸)∶n(乙醇)∶n([OMIm]HSO4)=1∶1.5∶0.2条件下,60℃,反应4 h,乙酸的转化率为84.3%,乙酸乙酯的收率为84.2%,[OMIm]HSO4离子液体经真空干燥后重复使用3次,催化活性保持不变.     

酸性离子液体催化合成马来酸二异辛酯

以马来酸酐和异辛醇为原料,研究了酸性离子液体催化剂催化合成马来酸二异辛酯的反应,考察了离子液体种类、酐醇摩尔比、离子液体用量、反应时间等对反应的影响。得到较佳工艺条件:以酸功能化离子液体[HSO3-pPy]HSO4为催化剂,n(马来酸酐)∶n(异辛醇)=1∶2.2,马来酸酐0.1 mol,催化剂用量2.3 g,反应时间2.0 h。在该条件下,马来酸酐酯化率达98.8%。反应结束后离子液体通过简单倾析即可与反应液分离,分离后的离子液体未经任何处理可重复使用6次,酯化率没有明显降低(>98.4%),具有较好的重复使用性能。     

酸性离子液体中催化氧化环己烯清洁合成己二酸

在无有机溶剂和卤素的条件下,以钨酸/酸性离子液体为催化体系、质量分数30%的双氧水为氧化剂,催化氧化环己烯合成己二酸.当n（环己烯）∶n（钨酸）∶n（N-甲基咪唑硫酸氢盐（[HMIM]HSO4））∶n（双氧水）=50∶1∶5∶220（离子液体用量为10 mmol）时回流反应7.5 h,己二酸的分离产率可达90.5%.且离子液体廉价易制备、环境友好、可重复使用.     

离子液体中均相合成N-乙酰化壳聚糖及其性能研究

合成了对壳聚糖溶解效果好、可重复使用的离子液体氯化2-氨基乙酸[Gly]Cl,用1H NMR和FT-IR对其结构进行了确定。在制得的离子液体水溶液中,制备了水溶性N-乙酰化壳聚糖。用XRD和FT-IR对产物进行了结构表征。通过单因素实验得到了较佳反应条件:n(乙酸酐)∶n(壳聚糖)=2.75∶1,反应温度60℃,反应时间5 h。并对产物的吸湿保湿性能进行初步研究,结果表明,产物具有良好的吸湿保温性能。还考察了离子液体的重复使用性能,重复使用3次后,N-乙酰化壳聚糖的取代度仍大于89%。     

(Z)-2-氨基-α-{[(2)-(叔丁氧基)-氧代乙氧基]亚氨基}-4-噻唑乙酸的合成

以(Z)-2-(2-氨基-4-噻唑)-2-羟亚胺乙酸烯丙酯(AAT)和溴乙酸叔丁酯为原料,经过缩合和水解合成了(Z)-2-氨基--α{[(2)-(叔丁氧基)-氧代乙氧基]亚氨基}-4-噻唑乙酸。缩合反应的较佳条件为:n(AAT)∶n(溴乙酸叔丁酯):n(碳酸钾)=1.00∶1.14∶1.32,反应温度35~40℃,反应时间6 h;水解的较佳条件为:n(缩合产物)∶n(异辛酸钠)∶n(钯催化剂)∶n(助催化剂)=1.000∶1.648∶0.014∶0.091,反应温度15~20℃,反应时间6 h。在以上条件下,两步反应的总产率约77%,产品中标题产物的质量分数97.3%。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

咪唑类离子液体催化合成乙酸乙酯的研究

以吡啶分子为探针，使用红外光谱法测定了不同阴离子型的眯唑类离子液体的酸性．并以此类离子液体为催化剂研究了乙醇和乙酸酯化生成乙酸乙酯的反应．结果表明．n（乙酸）：n（乙醇）：n（[OMIm]HSO4）=1：1．5：0．2条件下，60℃，反应4h，乙酸的转化率为84．3％，乙酸乙酯的收率为84．2％，[OMIm]HSO4离子液体经真空干燥后重复使用3次，催化活性保持不变．     

溶胶-凝胶法制备SiO2固载酸性离子液体催化剂及其在2-甲基-4-甲氧基苯胺“一锅法”合成中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2固载的酸性离子液体N-甲基咪唑丙磺酸硫酸氢盐([HSO3-pmim][HSO4])催化剂,运用FT-IR,TG-DTG和SEM等技术对催化剂进行了表征.考察了制备过程中盐酸用量和正硅酸乙酯(TEOS)用量对[HSO3-pmim][HSO4]固载牢度的影响,将其与Pt/C组成双功能催化体系用于邻硝基甲苯加氢重排"一锅法"合成2-甲基-4-甲氧基苯胺(MMA)反应中.研究结果表明:在反应温度50℃、氢压0.04MPa条件下反应6h,邻硝基甲苯转化率为100%,MMA的选择性为45.23%,催化剂循环使用三次后仍有较高的选择性.     

1-烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化油酸甲酯的研究

为寻找高活性催化剂,制备了5种甲基咪唑类硫酸氢盐离子液体([CnMIm]HSO4,n=0,2,4,6,8),测定了其酸性强度,研究了其酯化催化性能.结果表明:在这5种离子液体中,1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C6MIm]HSO4)催化酯化反应效果最佳,其反应条件是:反应时间14 h,反应温度为90℃,n(甲醇):n(油酸)=2.5:1,催化剂用量为酸重的8%,油酸甲酯的产率可达91%以上.产物易于纯化,离子液体重复使用了6次仍显示出良好的催化效果.在温和的实验条件下,[C6MIm]HSO4对油酸的酯化反应显示出良好的催化活性.     

离子液体催化合成乙酸乙酯的研究

研究了1-己基吡啶氟硼酸盐离子液体的合成及表征,并利用1-己基吡啶氟硼酸盐离子液体作溶剂和催化剂,通过酯化反应在反应精馏装置中合成乙酸乙酯.考察了回流比、进料比及离子液体用量对反应精馏的影响,并考察了离子液体的重复使用性能.结果表明,该离子液体为Lewis酸,具有催化活性,将其用于酯化反应,使选择性得到显著的提高,离子液体重复使用5次,其催化活性基本不变.适宜的反应条件(进料比)为:n(乙酸)∶n(乙醇)=1.1∶1.0,离子液体用量为n(乙酸)∶n(离子液体)=8.0∶1.0,回流比为3.0.     

α-蒎烯环氧化反应的研究

以α-蒎烯为主要原料,双氧水经浓缩后再和冰乙酸反应制得过氧乙酸,用自制的过氧乙酸氧化α-蒎烯,高选择性地制备2,3-环氧蒎烷.通过体系预冷至-15℃的方法,容易控制反应温度,确定适宜的反应条件为:m(无水碳酸钠)∶m(α-蒎烯)=0.7,m(过氧乙酸)∶m(α-蒎烯)=3,氯仿为溶剂,在15℃下反应6 h.在此条件下,α-蒎烯的转化率达到99%,2,3-环氧蒎烷的选择性达到95%.     

相转移催化下蒎烯的环氧化反应

采用季铵盐A－1作相转移催化剂,质量分数为50％的H2O2作氧化剂,三氧甲烷作溶剂,在加入少量乌酸钠的条件下,实现了α－蒎烯和β－蒎烯的环氧化反应。考察了季铵盐（A－1）的浓度、乌酸钠浓度、H2O2与蒎烯的量比、反应温度对环氧化反应的影响。结果表明,季铵盐和乌酸钠的浓度分别为0．06,0．03mol/L时的催化效果最佳;α－和β－蒎烯的转化率随着H2O2与蒎烯的量化增大而增大,当H2O2与α－蒎烯和β－蒎烯的量比分别为2．0和1．8时,其转化率均可达到100％;较高的温度不利于环氧化反应的进行,因此,环氧化反应温度需控制在20℃以下。     

1-烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化油酸甲酯的研究

为寻找高活性催化剂,制备了5种甲基咪唑类硫酸氢盐离子液体（[CnMIm]HSO4,n=0,2,4,6,8）,测定了其酸性强度,研究了其酯化催化性能。结果表明：在这5种离子液体中,1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[C6MIm]HSO4）催化酯化反应效果最佳,其反应条件是：反应时间14h,反应温度为90℃,n（甲醇）;n（油酸）=2．5：1,催化剂用量为酸重的8％,油酸甲酯的产率可达91％以上．产物易于纯化,离子液体重复使用了6次仍显示出良好的催化效果．在温和．的实验条件下,[C6MIm]HSO4对油酸的酯化反应显示出良好的催化活性．