离子液体中果糖脱水制5-羟甲基糠醛

以阳离子相同(1-丁基、3-甲基咪唑、[Bmim] )、阴离子不同(Cl-、Br-、[CF3COO]-、[BF4]-、[H2SO4]-和[H2PO4]-)的6种离子液体为溶剂和催化剂,研究反应时间(15～180 min)、反应温度(80～120℃)和离子液体种类对果糖脱水制5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程的影响.结果表明,随着时间延长和温度升高,果糖转化率和5-HNF产率增大,但是长时间和高温会降低反应选择性;L酸性的离子液体比B酸性的有利于催化果糖脱水,Cl-离子的存在可抑制分子间缩聚,提高反应选择性.以[Bmim]Cl离子液体为溶剂和催化剂,在120℃和120min条件下,果糖转化率达94.4%,5-HNF产率为70.8%.     

酸性离子液体催化蔗糖转化合成5-羟甲基糠醛

研究了离子液体催化蔗糖合成5-羟甲基糠醛的反应过程.合成并表征了N-甲基吡咯烷酮甲磺酸盐和N-甲基吡咯烷酮硫氢酸盐两种离子液体,并考察了两种离子液体在N,N-二甲基甲酰胺-溴化锂(DMF-LiBr)溶剂体系中催化蔗糖合成5-羟甲基糠醛的反应情况.结果表明,N-甲基吡咯烷酮甲磺酸盐催化效果较好,氮气保护下,在反应温度85...     

离子液体中超低浓度混合酸催化纤维素制5-羟甲基糠醛

以绿色溶剂离子液体1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲基盐(1-methyl-3-methyl-imidazole dimethyl phosphate,[DMIM][DMP])作为反应介质,研究超低浓度的混合酸--马来酸与盐酸(0.1%,质量分数)催化纤维素转化制备5-HMF。微波功率720W,反应时间9min,温度240℃,酸浓度0.1%,固液比1:50(质量比)为最佳反应条件,此条件下5-羟甲基糠醛的产率最高可达29.13%,转化效率为6.48mg/min。     

离子液体中葡萄糖催化转化为5-羟甲基糠醛

以绿色溶剂离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）作为溶剂,六水合氯化铬（CrCl₃·6H₂O）为催化剂,研究了最重要的生物质衍生糖类葡萄糖向平台化合物5-羟甲基糠醛（HMF）的转化。该催化反应体系十分有效,在130 ℃下反应20 min,HMF的产率可达到70%以上。并且该催化体系可以循环使用,经过5次的重复使用后仍保持稳定的活性。     

萃取强化离子液体中高负荷葡萄糖转化制5-羟甲基糠醛

研究了离子液体中高负荷葡萄糖转化制5-羟甲基糠醛(HMF)。以一系列有机溶剂作为萃取剂,减少副反应,强化HMF生成。考察了不同有机溶剂对HMF的萃取性能和反应条件的影响。首次发现乙酰丙酸乙酯(EL)是优良的萃取剂。以80 mg葡萄糖为原料、100 mg离子液体1-乙基-3甲基咪唑氯化物为溶剂、CrCl₃·6H₂O为催化剂(用量为葡萄糖物质的量的10%)、1mLEL作为萃取剂,在120℃下反应90 min,葡萄糖转化率和HMF收率分别可达99%和61%。EL多次萃取可有效分离HMF,总萃取率可接近100%。     

纤维素绿色转化制备5-羟甲基糠醛

针对5-羟甲基糠醛传统制备方法存在的问题,采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐为溶剂、1-氢-3-甲基咪唑氯盐为催化剂。在不同实验条件下,系统研究了纤维素绿色转化制备5-羟甲基糠醛的反应过程。结果表明,该方法可以实现纤维素的均相转化,具有较高的反应效率,反应过程更加绿色安全。通过对反应温度、催化剂浓度和反应时间的考察,获得了最佳的反应条件。     

葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了Br（o）nsted-Lewis复合催化体系催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛,详细考察了溶剂种类和用量、催化体系种类和用量、反应时间和反应温度等因素对5-羟甲基糠醛收率的影响,得到最佳工艺条件：葡萄糖2.0g,复合催化体系HCl-CrCl3[m（HCl）∶m（CrCl3·6H2O）=5∶1]0.6 g,正丁醇20 mL,反应时间15 min,反应温度200℃.在该反应条件下,5-羟甲基糠醛的收率达42.5％.结果表明,同单酸型的催化剂相比,复合催化体系更有利于葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛.     

固定化磺基离子液体催化合成5-羟甲基糠醛研究

对微球硅胶固定化离子液体(IL3)催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(HMF)进行了研究。以微球硅胶为载体,通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体-N-磺丙基咪唑盐(IL2)化学键联到其上制得IL3。用液氮吸附、13C-NMR、元素分析及酸度测定等方法对IL3进行分析与表征,并考察其在果糖脱水合成HMF反应过程中的催化性能。研究结果表明:IL3能有效催化果糖脱水生成HMF。IL2固载量越高,IL3的表面酸度越大、但比表面积和孔体积都下降。当IL2的固载量为45.4%时,所制得的催化剂(45.4-IL3)对果糖脱水生成HMF具有较好的催化性能。过高的反应温度和果糖浓度会使生焦反应加剧,导致HMF收率降低。在115℃、15%～25%(wt)果糖溶液中反应是较合适的,HMF收率维持在80%以上。IL3可方便地循环使用,但随循环使用次数增加,HMF生成速率和收率都呈下降趋势。尤其是催化剂循环使用四次后,HMF收率明显下降,是反应过程中生成的不溶性焦质在催化剂表面覆盖所致。     

糖类脱水生成5-羟甲基糠醛的研究进展

概括了利用生物质资源制备5-羟甲基糠醛的理论依据和现实意义;综述了5-羟甲基糠醛的制备方法及研究进展,重点讨论了制备过程中所用催化剂的发展。     

葡萄糖催化脱水制取5-羟甲基糠醛研究进展

5-羟甲基糠醛(HMF)是重要的平台化合物,是制取生物液体燃料和其他许多重要精细化工品的前驱体。以木质纤维素为原料,通过水解得到葡萄糖,葡萄糖继续脱水可以得到5-羟甲基糠醛。本文对近年来利用葡萄糖制取5-羟甲基糠醛的研究进行了综述,重点阐述了葡萄糖脱水制取5-羟甲基糠醛过程的反应机理、反应体系和催化剂,并对未来可能取得突破的研究重点进行了评述与展望。     

微波与碳基催化剂协同促进果糖制5-羟甲基糠醛

生物质转化为高附加值的化学品是替代石化产品的有效途径,微波与催化剂的协同作用有助于提升糖类的转化效率。碳材料具有良好的化学稳定性和介电性,是微波反应过程中理想的催化剂载体和吸波剂。为了探究碳基催化剂对微波场的响应能力,本文以4种碳材料为载体应用于果糖转化过程,包括碳纳米管（CNT）、碳纳米纤维（CNF）、炭黑（CB）和活性炭（AC）。以果糖转化率和5-羟甲基糠醛（5-HMF）收率为评价指标,对比不同催化剂在常规和微波加热条件下的催化性能,探究微波与不同载体的耦合作用对反应的强化效果。在微波场中测量不同碳材料悬浮液的温度曲线,评价碳基催化剂在微波场中的加热能力。通过表征样品结构和介电参数,解释载体与微波间耦合作用差异的原因。结果表明,碳基催化剂的微波诱导热效应可以有效提升反应转化率和收率,拥有高损耗角正切值和电导率的催化剂把微波能转化为热量的能力较强,更有助于将微波能量传递至反应表面。高比表面积、高长径比、低密度和高石墨化度的碳基催化剂也有利于产生微波热效应。另外,由于显著的微波热效应,碳纳米管基催化剂CNT-SA在4类催化剂中催化性能最优,以110℃微波辐射10min,5-HMF收率可达96.30%,且催化剂具有良好的循环使用性能。     

离子液体催化1-癸烯齐聚反应

分别以氯化1-甲基-3-丁基咪唑([Bmim]Cl)、溴化1-甲基-3-乙基咪唑([Emim]Br)和盐酸三乙胺为阳离子,氯化铝、氯化铁和氯化锌为阴离子合成酸性液体催化剂,用于1-癸烯齐聚反应研究。结果表明,以[Emim]Br-AlCl_3制备的催化剂活性和选择性较好。较佳工艺条件:催化剂用量为1-癸烯质量的7%,n(AlCl_3)∶n([Emim]Br)=3∶1,反应时间5 h,反应温度160℃,搅拌速率240 r·min~(-1)。气相色谱分析可知,1-癸烯转化率达70%以上,产物主要是二聚物、三聚物、四聚物和较少的五聚物,无裂解产物。     

微波协同氧化锆@碳纳米管强化果糖制5-羟甲基糠醛

糖类催化转化是生产生物质基燃料和高附加值化学品的重要途径,而微波能量的使用可使这一过程更具商业可行性。本文探究了微波辐射下微波响应型催化剂碳纳米管负载氧化锆[ZrO₂/MWCNTs(C)]催化的果糖高效分解制5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程。首先,采用水热法制备了性能优异的氧化锆@碳纳米管催化剂,并对其进行表征;进一步考察了催化剂用量、果糖浓度、反应温度和反应时间对反应产物5-HMF收率的影响,并通过调节各组分在反应过程中的实际含量,探究微波强化的作用机理。研究结果表明在相对温和的条件下(120℃、常压),微波辐射下的5-HMF收率(约74%)远高于常规加热条件下的5-HMF收率(约31%);采用最佳ZrO₂60/CNTs用量(ZrO₂质量分数约为60%),微波场中,140℃常压条件下反应10min,可以实现约98%的果糖转化率和92%的5-HMF收率。通过探究载体吸波性能与活性位点催化性能之间的耦合匹配关系,揭示了微波协同催化过程强化机理归因于具有强吸波性能碳质载体的选择性加热和活性位点ZrO₂之...     

离子液体催化1-己烯齐聚反应的研究

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑和盐酸三乙胺为阳离子,氯化铝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-AlCl₃制备的催化剂活性和选择性较好。较佳工艺条件为：催化剂用量为1-己烯质量的4%,n(氯化铝)∶n(咪唑)=2.5∶1,反应时间3 h,反应温度160 ℃。气相色谱分析可知,1-己烯转化率70%以上,产物主要是二聚、三聚、四聚和较少的五聚物,没有裂解产品。     

离子液体催化合成对叔丁基甲苯

以甲苯和氯代叔丁烷为原料,以三氯化铝离子液体为催化剂,考察合成对叔丁基甲苯的影响因素。结果表明,该烷基化反应最佳工艺条件为:反应温度0℃,离子液体用量为甲苯质量的1%,甲苯与氯代叔丁烷物质的量比2∶1,此条件下,氯代叔丁烷转化率100%,目标产物对叔丁基甲苯选择性较高。向三氯化铝离子液体中加入氯化亚铜改性助剂,当三氯化铝离子液体和氯化亚铜物质的量比为1∶2时,在优化条件下对叔丁基甲苯选择性由50.22%提高到85.38%。     

离子液体催化苯和氯乙烷烷基化反应

以盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体(Et<,3>N·H-AlCl<,3>)为催化剂,考察反应温度、苯和氯乙烷物质的量比、催化剂用量和反应时间等因素对苯和氯乙烷烷基化反应的影响,研究了离子液体重复使用性.GC-MS色质联用仪定性分析和气相色谱仪定量分析结果表明,在Et<,3>N·H-AlCl<,3>催化作用下,苯和氯乙烷烷基...     

功能化离子液体催化邻苯二甲酸二辛酯的合成及其工艺

利用功能化酸性离子液体催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP), 结果表明,其催化效果比非功能化的中性离子液体好,催化剂循环使用率高,其中,功能化酸性离子液体［HSO₃-PMIM］［HSO₄］的催化活性最好,并确定了用其催化合成DOP的优化工艺条件:酐醇物质的量比1∶3,反应温度140 ℃,反应时间2.5 h, 离子液体最佳用量为反应体系总质量的15%,环己烷作带水剂,此条件下,酯化率可达98.6%以上 。     

固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了以二甲基亚砜为溶剂、TiO_2-SiO_2为催化剂催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMP)的反应,分别考察了不同摩尔比TiO_2-SiO_2催化剂、反应时间、催化剂用量、果糖添加量等工艺参数对果糖脱水制备HMF催化活性的影响.在TiO_2-SiO_2作为催化剂、150℃和反应3 h的条件下,5-羟甲基糠醛的收率可达83.8%.