离子液体中丙酸甲酯的合成

利用正交实验法获得了在离子液体[Hmim] BF-4中合成丙酸甲酯的最佳条件并考察了该离子液体的重复使用性能;实验结果表明,离子液体[Hmim] BF-4催化合成丙酸甲酯的最佳工艺条件为n(离子液体):n(丙酸)∶n(甲醇)=1∶4∶1,油浴温度135℃,反应时间8 h,收率可达71.2%;离子液体[Hmim] BF-4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。     

β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）-丙酸十八碳醇酯的合成

以3-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）-丙酸甲酯（MPC）和十八醇为原料,有机锌盐为催化剂,采用酯交换法,合成β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）-丙酸十八碳醇酯（抗氧剂1076）,对反应条件进行了探究。结果表明,较佳的反应条件为：n（MPC）∶n（十八醇）=1.02∶1,反应温度160℃,反应时间5 h,催化剂的用量2%（MPC质量分数）。在上述条件下,产品的收率在85%以上,产品含量99%。     

功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯

研究了功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯的反应,考察了不同离子液体、反应温度、反应时间、离子液体与反应物物质的量比及催化剂重复使用次数等因素的影响。以功能化酸性离子液体［(CH₂)₄SO₃HMIm］HSO₄为催化剂,在60 ℃、n（丙酸）∶n（异戊醇）∶n（离子液体）=5∶5∶1和反应时间2 h的条件下,异戊醇转化率99.43%,丙酸异戊酯选择性100%。催化剂循环使用5次,催化活性基本不变。     

双磺酸离子液体催化合成聚甲醛二甲醚的研究

制备了4种双磺酸丙基咪唑离子液体,用NMR表征了离子液体的结构,并通过Hammett法研究了离子液体的酸度。考察了离子液体催化甲醇和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚(PODE_n)的催化活性,通过单因素实验确定了最佳反应条件:反应时间为2 h、反应温度为110℃、催化剂质量分数为2%、n(甲醇)∶n(三聚甲醛)为2∶1。此时,三聚甲醛的转化率和PODE_3～5的选择性分别为96.91%和56.67%。研究表明,双磺酸离子液体的催化活性明显高于单磺酸离子液体,在催化合成PODEn中更具有优势。     

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。     

3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯合成工艺改进

3- ( 3,5 -二叔丁基 - 4-羟基苯基 )丙酸十八碳醇酯 (抗氧剂 1 0 76)是以 3- ( 3,5 -二叔丁基 - 4-羟基苯基 )丙酸甲酯、十八碳醇为原料 ,以二辛基氧化锡为催化剂 ,在二甲苯溶剂中合成的。利用正交实验研究了影响反应的因素 ,如原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等 ,从而确定了最佳反应条件。最佳工艺条件为 :原料配比为 n[3- ( 3,5 -二叔丁基 - 4-羟基苯基 )丙酸甲酯 ]∶n(十八碳醇 )=1∶ 1 ,催化剂二辛基氧化锡用量为 3- ( 3,5 -二叔丁基 - 4-羧基苯基 )丙酸甲酯的 1 .5 % (质量分数 ) ,于 1 30～ 1 35°C反应 4h,收率可达 97%以上 ,且后处理简单。产品经红外光谱及熔点分析 ,可确定该产品为目标产品     

催化环氧乙烷氢甲酯化的催化体系研究

以Co2(CO)8为催化剂,甲醇为溶剂,在一定CO压力下,催化环氧乙烷氢甲酯化合成3-羟基丙酸甲酯。考察了不同配体、催化剂/配体的摩尔比、温度、CO压力、甲醇用量对环氧乙烷氢甲酯化反应的影响。得到较佳合成工艺条件为:咪唑为配体、n(催化剂)∶n(配体)=1∶1.5、反应温度75℃、反应压力6.0 MPa、V(甲醇)∶V(环氧乙烷)=5∶1。在该优化条件下,环氧乙烷转化率为92.24%,3-羟基丙酸甲酯收率达84.35%。     

氧化镁非均相催化合成3-巯基丙酸

以1,4-二氧六环为溶剂,丙烯酸和硫化氢在自制氧化镁催化下合成3-巯基丙酸,产物经XRD、GC-MS和IR确证。合成3-巯基丙酸的适宜条件为:1,4-二氧六环为溶剂,反应温度80℃,H2S压力0.3 MPa,n(催化剂)∶n(丙烯酸)=0.2∶1,V(1,4-二氧六环)∶V(丙烯酸)=5∶0.2,反应时间5 h。在此条件下,丙烯酸转化率为98.8%,3-巯基丙酸选择性为36.2%,3-巯基丙酸收率为35.6%。     

磺酸功能化离子液体的合成及催化制备生物柴油应用

基于4-甲基噻唑,采用两步法合成4种不同阴离子的磺酸功能化离子液体用于催化无患子油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。傅里叶红外光谱、核磁共振和热重分析结果表明,离子液体被成功制备并且具备高热稳定性。其中,3-（3-磺酸基）丙基-4-甲基噻唑三氟甲烷磺酸盐（[Ps-MTH][CF₃SO₃]）在所制备的离子液体中表现出最高的催化活性。以[Ps-MTH][CF₃SO₃]为催化剂,无患子油与甲醇酯交换反应的最佳操作条件为反应温度128℃、醇油摩尔比28.10∶1、催化剂用量0.62 mmol/g（基于油的质量）、反应时间8 h,生物柴油收率高达92.78%±0.47%。此外,[Ps-MTH][CF₃SO₃]具备良好的重复使用性,在不同酯交换反应中也表现出良好的催化活性。该研究为离子液体催化无患子油制备生物柴油的工业化生产提供了基础数据。     

离子液体一步法催化合成4-乙酰胺基苯亚磺酸

离子液体作为一类同时具备优良溶剂性能与催化活性的新兴绿色催化剂,在各类反应当中有着广泛的应用。开发了以乙酰苯胺和SO₂为原料,采用离子液体一步法催化原料亚磺化反应合成4-乙酰胺基苯亚磺酸的新工艺,其中离子液体在反应过程中同时作为溶剂与催化剂。考察了多种离子液体一步法合成4-乙酰胺基苯亚磺酸,确定三乙胺盐酸盐/AlCl₃为最适宜离子液体,并进一步考察了三乙胺盐酸盐/AlCl₃自身物质的量配比、反应温度和反应时间等条件对其催化性能的影响;同时探讨了离子液体在反应中真正起催化作用的活性组分是[Al₂Cl₇]^-。离子液体一步法催化合成4-乙酰胺基苯亚磺酸最适宜反应条件为：反应温度为90℃、反应时间为4 h、n（三乙胺盐酸盐）：n（AlCl₃）=0.55：1.00（记为0.55Et₃NHCl/AlCl₃）。在最适宜反应条件下,液相收率达到89.55%。通过IR、LC-MS和¹H NMR等分析对产物结构进行了鉴定。     

功能化酸性离子液体催化合成氯乙酸异丙酯的研究

研究了功能化酸性离子液体催化合成氯乙酸异丙酯的反应,考察了不同离子液体、反应温度、反应时间和离子液体与反应物物质的量比［n(离子液体)∶n（反应物）］等对反应的影响。结果表明,以离子液体N-(4-磺酸基丁基)吡啶硫酸氢盐｛［(CH2)4SO3HPy］HSO4｝为催化剂,在60 ℃、n(离子液体)∶n（反应物）=1∶5,反应4 h后,反应的转化率和选择性分别为91%和100%。催化剂循环使用5次,催化活性不变。     

固定化Bronsted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）MIm］［HSO₄］）、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐（［（n-Bu-SO₃H）MIm］［p-CH₃C₆H₄SO₃］）和硫酸三乙胺（［Et₃NH］［HSO₄］）3种Bronsted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）MIm］［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%,流失很少,正己酸乙酯产率依然高达92.7%。将溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体进一步应用于其他脂肪酸与乙醇的酯化反应,乙酯产率均在90.0%左右,表明采用溶胶-凝胶法是制备固定化离子液体催化剂的有效方法。     

四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的合成

选择有机锌为催化剂,研究了3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸甲酯(MPC)和季戊四醇(PE)制备抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)的酯交换反应,确定较佳的反应条件,即n(MPC)∶n(PE)=4.3∶1、反应温度190℃、反应时间10h和催化剂w(MPC)=3.3%。在上述条件下,产物收率和质量分数分别超过89%和99.5%,并采用FT-IR对所得产物的结构进行了验证。     

新型酸功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯的研究

研究了酸功能化离子液体1-（4-磺酸基）丁基-3-甲基咪唑磺酸盐[（CH2）4SO3Hmirn]HSO4、1-（4-磺酸基）丁基吡啶硫酸氢盐[（CH2）4SO3HPy]HSO4及1-（4-磺酸基）丁基三乙胺硫酸氢盐[（CH2）4SO3HTEA]HSO4催化柠檬酸三丁酯的合成.系统考察了反应时间、酸与醇的配比、催化剂的用量、不同阳离子、不同阴离子等因素对反应的影响及催化剂重复使用性,优化了反应条件.得到较佳工艺条件为∶当酸与醇摩尔比为1∶4.5,催化剂用量为反应物总质量的2％,反应4h,酯化率可达99％以上.分离出的离子液体未经任何处理重复使用5次后,酯化率仍可为89.5％.     

混合二元酸二甲酯的间歇/连续酯化工艺研究

介绍了以混合二元酸、甲醇为原料,采用阳离子交换树脂NKC-9为催化剂,经预酯化和连续酯化制备混酸二甲酯,结果表明：当m（NKC-9催化剂）∶m（混合二元酸）=8％时,混合二元酸预酯化转化率大于70％.其连续酯化后转化率及总转化率分别大于90％和97％.最佳反应条件为：预酯化∶m（催化剂）∶m（混合二元酸）=8％,n（甲醇）∶n（混合二元酸）=2.5∶1,反应温度80～85℃,反应时间3 h;连续酯化∶液体空速0.37～1.47 h1,n（甲醇）∶n（预酯化产物）＞25.14.     

离子液体对高酸值油脂的催化酯化降酸效果研究

以制备的1-丙基磺酸-3-甲基咪唑对甲苯磺酸（[MIMPS][C₇H₇O₃S]）离子液体为催化剂结合自行设计的反应装置,对高酸值酸化油进行酯化降酸试验,考察了甲醇通入量、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酸化油转化率和预酯化油酸值的影响,并考察了催化剂的重复使用性能。对离子液体的红外光谱分析结果表明制备的离子液体符合反应产物化学结构特征;热稳定性分析表明该离子液体在200℃以下具有较好的稳定性。通过单因素与正交试验确定最佳工艺条件：酸化油50 g、甲醇通入量0.99 mL/min、催化剂用量（以酸化油质量计）2.5%、反应时间3 h、反应温度105℃,在此条件下转化率可达98.42%,酸值由120 mg/g变为1.9 mg/g。油脂酯化降酸后酸值达到后续酯交换制备生物柴油酸值小于4 mg/g的指标要求。催化剂重复使用9次,转化率仍保持在75%以上,说明酸性离子液体催化剂对高酸值原料酯化降酸有很好的催化活性且具有良好的稳定性。     

4-(4-甲基-3-戊烯基)-4-环己烯-1,2-酸异辛酯的合成及其增塑性能研究

以β-月桂烯为原料,经Diels-Alder反应和酯化反应,合成了化合物4-(4-甲基-3-戊烯基)-4-环己烯-1,2-酸异辛酯.对酯化反应条件进行了优化,优化后条件为:在回流温度下,以B酸性离子液体[ HSO3-bmim]+[HSO4] -做催化剂,催化剂的质量分数为0.7％,反应时间为80 min,n(酸酐)∶n(异辛醇)为1∶4.0,带水剂甲苯的质量分数为15％.该化合物可作为PVC塑料的主增塑剂使用,具有比邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)更加优异的增塑性能.     

磷钨酸及其钠盐催化合成丙酸苄酯

以丙酸和苄醇为原料,磷钨酸及其钠盐为催化剂,催化合成了丙酸苄酯。其最佳反应条件为:反应温度110℃;反应时间1 5h;n(丙酸)∶n(苄醇)=1 2∶1,w(催化剂)=1 2%(相对于苄醇质量),酯化率为97 6%,产物质量分数为100%。     

用于双酚芴合成的离子液体催化剂的制备

设计、合成了含—SO₃H和—SH结构的双功能化离子液体1-（3-磺酸基丙基）-2-巯基苯并噻唑硫酸氢盐,并利用IR、NMR谱和热失重法对其结构和热稳定性进行表征。用该离子液体催化双酚芴合成反应,9-芴酮转化率可达100%,双酚芴选择性为90.1%。用离子液体的酸度H₀关联芳杂环上磺酸基的催化能力,用“有效巯基含量”估计芳杂环上巯基的助催化剂作用,并探讨了双功能化离子液体催化合成双酚芴的机理。     

离子液体催化合成5-叔丁基间二甲苯的研究

合成酮麝香的重要中间体5-叔丁基间二甲苯的传统合成工艺存在酸催化剂回收利用困难、污染严重等问题。为了寻求新型绿色催化体系，合成了咪唑和季胺类功能性离子液体[Bmim]Cl-AlCl₃、[Bmim]Cl-FeCl₃、[Et₃NH]Cl-AlCl₃、[Et₃NH]Cl-FeCl₃。以[Bmim]Cl-AlCl₃离子液体为催化剂，考察了反应温度、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)、反应时间等对合成5-叔丁基间二甲苯的影响，并通过响应面法得出最优工艺条件：反应温度为13℃、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)=1∶1.2∶0.1、反应时间为73 min,此时5-叔丁基间二甲苯收率可达95%以上。