氟双相体系中甲苯硝化反应的研究

以全氟己烯(PFH)为氟溶剂,混酸为硝化剂,在氟双相体系中对甲苯进行硝化。实验表明:在反应温度为50℃,n(甲苯)∶n(硝酸)=1∶1.05,m(全氟己烯)∶m(甲苯)=1∶1.8,反应时间为4h,甲苯的转化率达99.5%,产品硝基甲苯总质量分数为98.3%,邻对位异构体质量比为1.51,硫酸、氟溶剂很容易通过相分离而得到回收利用。     

Br(o)nsted酸性功能离子液体存在下甲苯的硝化反应

为探索一条绿色硝化反应途径,研究了在无挥发性有机溶剂存在的条件下,基于N-丁磺酸吡啶阳离子的Br(o)nsted酸性功能离子液体[SO3H(CH2)4Py]X(X-为pTSO-、BF-4、NO-3、HSO-4、CF3COO-)在甲苯的HNO3(质量分数67%)硝化中的作用,考察了离子液体的用量、反应时间、反应温度、不同的阴离子(X-)对反应的影响.发现可提供两个质子酸性位的[SO3H(CH2)4Py]HSO4存在下的硝化反应过程伴随较少的副反应,表现出了最佳催化效果,甲苯与硝酸的摩尔比为1:1,离子液体的摩尔分数为5%,70℃反应12 h,一硝基甲苯的收率为39.6%,甲苯的转化率为45.9%,同时邻对位比为1.18;通过GC-MS测试确定无二硝基甲苯生成,主要副产物为苯甲酸.离子液体可重复使用4次.     

由邻硝基甲苯生产三硝基甲苯过程模拟

引　言目前 ,国内外生产三硝基甲苯大都采用甲苯三段硝化工艺 .混合硝基甲苯生产线是由甲苯硝化成一硝基甲苯 ,然后再将一硝基甲苯根据其异构体性质的不同分离成对位 (36 .1% )、邻位 (5 9.2 % )、间位硝基甲苯 (4.7% ) [1] 3种产品 .市场上对硝基甲苯的需求量远远大于邻、间硝基甲苯 ,在生产中占较大比例的邻硝基甲苯不能得到充分利用 ,如用其代替甲苯生产三硝基甲苯 ,可将三段硝化工艺减为二段 ,且邻硝基甲苯得到合理利用 .本文根据硝化与氧化反应动力学理论[2 ] 建立了用邻硝基甲苯生产三硝基甲苯的末段硝化过程的稳态模型 ,根据生产数据…     

甲苯对位选择硝化的研究进展

对硝基甲苯在工业上的重要性日益提高，而邻硝基甲苯则与此相反。但传统的甲苯硝化不可避免地产生大量的邻硝基甲苯（对位异构体与邻位异构体的比例Ｐ／Ｏ＝０６），所以十分有必要对甲苯的选择硝化加以研究。本文广泛地综述了近年来甲苯对位选择硝化反应的研究进展。     

甲苯对位选择硝化的研究进展

对硝基甲苯在工业上的重要性日益提高，而邻硝基甲苯则与此相反。但传统的甲苯硝化不可避免地产生大量的邻硝基甲苯（对位异构体一邻位异构体的比例Ｐ／Ｏ＝０．６），所以十分有必要对甲苯的选择硝化加以研究。本文广泛地综述近年来甲苯对位造反化反应的研究成果。     

甲苯区域选择性硝化的研究进展

综述近20多年来国内外提高甲苯硝化反应区域选择性的各种方法的新进展。通过对各种硝化剂和催化剂的讨论和分析,提出通过提高甲苯硝化产物中对位异构体的比例,可进一步提高甲苯硝化产物的区域选择性,避免大量邻硝基甲苯的产生,改善了硝化反应环境,减少环境污染。将各种分子筛用于甲苯的区域选择性硝化,具有节约能源及原材料、无废酸废水产生、无腐蚀等特点。硝化产物转化率大幅度提高,硝化产物区域选择性好。     

Brφnsted酸性功能离子液体存在下甲苯的硝化反应

为探索一条绿色硝化反应途径，研究了在无挥发性有机溶剂存在的条件下，基于N-丁磺酸吡啶阳离子的Bronsted酸性功能离子液体[SO3H（CH2）4Py]X（X^-为pTSO^-、BF^4-、NO^-3、HSO^-4、CF3COO^-）在甲苯的HNO3（质量分数67％）硝化中的作用，考察了离子液体的用量、反应时间、反应温度、不同的阴离子（X^-）对反应的影响。发现可提供两个质子酸性位的[SO3H（CH2）4Py]HSO4存在下的硝化反应过程伴随较少的副反应，表现出了最佳催化效果，甲苯与硝酸的摩尔比为1：1，离子液体的摩尔分数为5％，70℃反应12h，一硝基甲苯的收率为39．6％，甲苯的转化率为45．9％，同时邻对位比为1．18；通过GC—MS测试确定无二硝基甲苯生成，主要副产物为苯甲酸。离子液体可重复使用4次。     

Bronsted酸离子液体的制备及其在氯苯选择性硝化中的应用研究

本文采用一步法制备了一种新型低毒基于己内酰胺阳离子的Bronsted酸离子液体用于氯苯的选择性硝化。通过单因素及正交试验,考察了原料配比、反应温度、时间、离子液体用量及有机溶剂种类等因素对原料转化率及硝化产物邻对比的影响。结果表明：在发烟硝酸作硝化剂、不使用有机溶剂、反应温度80℃、反应时间18h、离子液体用量为原料氯苯的20％（wt）、n（发烟硝酸）：n（氯苯）=1.1：1的最佳反应条件下,氯苯转化率为62.04％,硝化产物的邻对比达0.5641,比传统混酸硝化工艺的邻对比提高了10.5％。制备的离子液体结构采用IR表征。同时考察结果表明所制备的Bronsted酸离子液体重复使用多次对原料转化率和邻对比影响都不大,说明该离子液体在硝化反应条件下是稳定的。     

邻(对)氯苯甲腈的合成研究

以邻(对)氯甲苯为原料,经光氯化、氨化制备邻(对)氯苯甲腈。邻(对)氯甲苯在光照及副反应抑制剂存在下,m〔邻(对)氯甲苯〕∶m(副反应抑制剂)=1000∶1,于120～160℃与氯气反应,邻(对)氯甲苯转化率100%,邻(对)氯三氯甲苯质量分数≥97%,邻氯三氯甲苯、对氯三氯甲苯收率分别为96.1%和98.3%;邻(对)氯三氯甲苯在催化剂作用下,于210℃与氯化铵反应,n〔邻(对)氯三氯甲苯〕∶n(氯化铵)=1∶1.1,m〔邻(对)氯三氯甲苯〕∶m(催化剂)=1000∶5,邻氯苯甲腈、对氯苯甲腈收率分别为92.7%和93.3%,总收率分别为89.1%和91.7%;以邻(对)氯甲苯300kg投入500L氯化釜进行放大实验,邻氯苯甲腈、对氯苯甲腈总收率分别为89.7%和92.5%。用IR、1HNMR对目标产物结构进行了表征。     

盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应

用盐酸三乙胺和无水三氯化铝合成了不同配比的Et3NHCl-AlCl3离子液体,研究了反应时间、反应温度、离子液体的用量、甲苯与氯代叔丁烷摩尔比对烷基化反应的影响。结果表明,Et3NHCl-AlCl3酸性离子液体具有较高的催化活性,良好的低温反应活性和对位选择性。得到了该反应优化反应条件:离子液体中AlCl3与Et3NHCl的摩尔比1.6,反应温度20℃,离子液体的用量为甲苯质量的10%,甲苯与氯代叔丁烷摩尔比2,反应10 min。该条件下,氯代叔丁烷的转化率为98%,对叔丁基甲苯的选择性为82.5%。离子液体重复使用5次,其催化活性不变,离子液体再生后可循环使用。     

离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂的制备及应用

采用一步法制备Brφnsted酸性离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂（[Hmjm]TsO）,并对其进行了红外光谱、拉曼光谱等表征。将其应用于醋酸和正丁醇的酯化反应,详细考察了离子液体用量、反应时间、醇酸物料比、反应温度等因素对酯化反应的影响,并确定了较佳反应条件为：温度95～98℃,n（丁醇）：n（醋酸）：1．2：1,离子液体用量为反应物总质量的20．O％,反应时间6h,酯化率可达到85．0％。同时,[Hmim]TsO离子液体循环使用6次后,酯化率仍可达到78．2％。     

咪唑型室温离子液体介质中甲苯氯甲基化反应的研究

在溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体反应介质中,尝试了甲苯、多聚甲醛和氯化氢气体的氯甲基化反应。以[C5mim]Br为催化剂,考察了反应温度、反应时间和离子液体用量对反应转化率的影响,获得的较佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间10h,离子液体催化剂用量为甲苯物质的量的4%,在此条件下甲苯的转化率为82.6%,单氯甲基化选择性为100%。随着溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体烷基链的增长,甲苯转化率有所提高;以溴化N-十二烷基-3-甲基咪唑离子液体为催化剂时,甲苯转化率可达90%,单氯甲基化选择性为100%。反应结束后产物与离子液体自动分层,便于分离。离子液体催化剂重复使用6次,甲苯转化率保持恒定。     

离子液体催化的芳烃氯甲基化反应

Ionic liquids have been used as catalysts for Blanc reaction of toluene. The effects of reaction temperature, reaction time and dosage of the ionic liquid catalyst have been investigated, and the catalytic performance of different ionic liquid catalysts for toluene chloromethylation was also studied. The reaction was found to proceed under mild conditions with excellent conversion （up to 90%） in the absence of Lewis acids. The ionic liquids could be recycled and reused without loss of their catalytic activities.     

氯化胆碱类离子液体催化合成柠檬酸三丁酯

以氯化胆碱和一水合对甲苯磺酸为原料制备了一种氯化胆碱类离子液体,并将其用于催化酯化柠檬酸三丁酯的合成反应。考察一水合柠檬酸与正丁醇物质的量比、催化剂用量、氯化胆碱与一水合对甲苯磺酸物质的量比、反应温度和反应时间对反应的影响及催化剂的重复使用性能。通过优化反应条件,得到较优的工艺条件:一水合柠檬酸与正丁醇物质的量比1.0∶4.0,催化剂用量为一水合柠檬酸质量的5.0%,氯化胆碱与一水合对甲苯磺酸物质的量比1.0∶1.0,反应温度150℃,反应时间4.0 h,此条件下,酯化率可达98.41%。回收分离得到的离子液体重复使用5次后,酯化率仍达93.13%,具有一定的工业应用价值。     

磺酸功能化咪唑类离子液体催化丁二酸与丁二醇预聚酯化的过程研究

采用咪唑、1,3-丙磺酸内酯、1,2-二溴乙烷、1,4-二溴丁烷和聚乙二醇-200等为原材料合成了四种功能性磺酸类咪唑离子液体,考察了这四种离子液体催化剂酯化合成丁二酸丁二醇酯的性能,研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对酯化反应的影响,并与钛酸正丁酯及钛酸异丙酯催化剂进行对比,得出其较佳工艺条件为:使用双-(3-丙烷磺酸-1-亚丁基咪唑)磺酸功能化离子液体为催化剂,用量为丁二酸摩尔质量的0.40%,醇酸比为1.3:1,反应温度160℃,反应时间为2 h,酯化率最高达到94.2%.     

用于ATRP反应体系的配位离子液体的合成

在微波反应器中通过有机多胺与氯化1-氯乙基-3-甲基咪唑离子液体[CeMIM]Cl的烷基化反应, 合成了具有配位功能离子液体[N₃MIM]Cl, 以替换传统的有机配体, 与催化剂CuBr配位形成催化体系, 催化离子液体中的原子转移自由基聚合(ATRP)。研究了反应工艺对离子液体合成的影响, 结果发现采用微波反应器加热, 反应时间短, 产物收率高。当反应物配比1.5:1、反应温度为75℃、微波反应3 h时, 产物[N₃MIM]Cl的收率达98.6%。采用电喷雾质谱和红外光谱测定离子液体结构, 证明该离子液体为[N₃MIM]Cl。将所合成配位离子液体替代有机配体, 用于离子液体中MMA的ATRP反应, 结果表明:配位离子液体可提高催化剂在离子液体中的溶解性, 使过渡金属催化剂容易与聚合产物分离。     

季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐合成工艺研究

以磷酸、季戊四醇、三聚氰胺为原料合成了膨胀型阻燃剂季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐。考察了酸醇物质的量的比、催化剂用量、带水剂用量、酯胺质量比和反应时间等因素对反应过程的影响。确定了最佳反应条件：n（磷酸）∶n（季戊四醇）=5∶1,催化剂NKC-9用量为酸醇总质量的8%,m（甲苯）∶m（季戊四醇）=1.60∶1,酯化温度不低于108℃,酯化时间8 h,该条件下酯收率为74.4%。在m（季戊四醇磷酸酯）∶m（三聚氰胺）=1∶2,反应温度为90℃,反应时间为2 h的条件下,所得产品季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐500℃时的残炭率为51.0%。     

功能化离子液体催化合成甘油单月桂酸酯

合成了由吡啶、N-甲基咪唑、N-甲基-2-吡咯烷酮提供有机阳离子, 磷钨酸、对甲苯磺酸提供阴离子的6种离子液体。使用NMR、FT-IR和TG对离子液体表征, 并考察它们催化甘油与月桂酸酯化的催化效果。结果表明, 这些离子液体都具有较好的热稳定性, 以1-(丁基-4-磺酸基)-3-甲基咪唑磷钨酸盐离子液体的热稳定性最好。在最佳条件使用离子液体催化甘油与月桂酸反应时, 阴离子的种类对月桂酸的转化率影响较大, 以对甲苯磺酸为阴离子的离子液体催化反应时, 月桂酸转化率较以磷钨酸为阴离子的离子液体的高;1-(丁基-4-磺酸基)-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐离子液体做催化剂时甘油单月桂酸酯的产率最高。催化剂重复使用性方面, 离子液体重复使用5次催化活性没有明显变化。     

硅胶固载离子液体催化剂的制备及在酯化反应中的应用

为了减少离子液体用量及解决催化剂分离问题,该文采用溶胶-凝胶法制备出一种硅胶固载Brφnsted酸性离子液体催化剂{[Hmim]TsO/silicagelw([Hmim]TsO)=62%},用DRFITS、FTRaman、BET对其进行了表征,结果表明,离子液体已较好地固载于硅胶上,催化剂比表面积为51.15m2/g。将其应用于催化合成醋酸丁酯反应,较佳反应条件为:95℃,n(丁醇)∶n(醋酸)=1.2∶1,离子液体用量为反应物总质量的5.6%,反应时间6h,酯化率可达94%。与单纯离子液体[Hmim]TsO催化效果相比,离子液体质量减少72%,酯化率提高了8.9%,催化剂易分离,循环使用6次后,酯化率仍可达到83.3%。     

Selective dimerisation of 1-butene in biphasic mode using buffered chloroaluminate ionic liquid solvents — design and application of a continuous loop reactor

The dimerisation of 1-butene using (cod)Ni(hfacac) as catalyst has been investigated in different chloroaluminate ionic liquids. Systems prepared by buffering an acidic ionic liquid with weak organic bases proved to be very suitable solvents for the reaction. The reaction takes place in biphasic reaction mode with facile catalyst separation and catalyst recycling. The high intrinsic dimer linearity of catalyst is maintained, but with significant enhancement of catalyst activity and of the selectivity to the dimer product over that observed in toluene solvent. For further investigation, a continuous reactor was designed. Our results in continuous mode show the general technical applicability of the selective Ni-catalysed dimerisation in chloroaluminate ionic liquids using a loop reactor concept.