Acidic ionic liquid-catalyzed synthesis of 1,3-diphenyi urea from aniline and carbon dioxide

以苯胺和二氧化碳为原料催化合成二苯基脲是一条绿色工艺路线,重点对Lewis酸类离子液体催化该反应性能进行了研究.考察了一系列碱性和Lewis酸性催化剂的催化性能,以及溶剂对该反应的影响,结果表明,以无水AlCl3为催化剂和乙腈为溶剂组成的反应体系效果较好.以氯铝酸类离子液体为催化剂兼溶剂,考察了离子液体阴阳离子、CO2初始压力、反应时间、反应温度以及催化剂用量等因素对二苯基脲合成反应的影响.结果表明,以[Bmim]Cl-AlCl3离子液体为催化剂兼溶剂,在CO2初始压力为1 MPa、反应时间为7h、反应温度为160℃、AlCl3/苯胺质量比为1 ∶ 1的条件下,苯胺的转化率、二苯基脲的收率及选择性分别为18.1％、17.9％和98.9％.此外,提出了[Bmim]Cl-AlCl3离子液体催化苯胺和二氧化碳的反应机理.     

酸性离子液体及其在催化酯化反应中的应用研究进展

本文介绍了酸性离子液体的分类与合成方法,综述了近年来Lewis酸性离子液体、Br?nsted酸性离子液体、B-L双酸性离子液体在酯化反应中的研究进展,对酸性离子液体的酸性表征方法进行总结,提出酸性离子液体在酯化反应中的问题与研究方向。     

离子液体[Emim]Br-FeCl_3的合成与酸性研究

以快速高效法合成系列离子液体[Emim]Br—FeCl3,并用乙腈探针红外光谱法对离子液体的酸强度进行了表征。结果表明：离子液体[Emim]Br—FeCl3具有Lewis酸性,且阴离子对酸强度影响较大,FeCl3含量越高,离子液体的酸强度越大。     

酸性离子液体催化合成草酸二乙酯

合成了4种咪唑基酸性离子液体,用于催化草酸和乙醇酯化反应合成草酸二乙酯。考察了影响反应的主要因素,确定最佳反应工艺条件为：采用[Mim(CH₂)₃SO₃H]HSO₄离子液体为催化剂,反应温度为110 ℃,反应时间为90 min,n(乙醇)∶n(草酸)=4∶1。在此条件下离子液体循环使用4次,活性变化不明显,草酸二乙酯收率大于73%。此外,采用溶胶-凝胶法将[Mim(CH₂)₃SO₃H]HSO₄离子液体固定到SiO₂上,用于催化酯化反应。结果表明,离子液体固定化后,其酸催化性能有明显提高,草酸二乙酯收率为84.8%,且催化剂具有较好的稳定性。     

酸性离子液体研究新进展

就功能化酸性离子液体的合成及表征作了详细地介绍,并对其在酸催化和有机合成等方面的应用作了综述。功能化酸性离子液体兼作溶剂和催化剂具有广阔的应用前景。     

酸性离子液体催化甲醇脱水合成二甲醚

基于三丁基磷和1,4-丁烷磺内酯,采用两步法合成了一种含有磺酸基团的强酸性离子液催化剂,并将此离子液体用于催化甲醇脱水反应。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和甲醇初始溶液浓度对反应的影响。红外光谱检测确认了离子液体的分子结构。实验结果表明,该催化剂能有效地催化甲醇脱水反应生成二甲醚,反应物中没有检测到副产物,催化剂重复使用数次活性无明显降低。     

酸性离子液体催化合成N-甲酰吗啉

合成了7种酸性离子液体,并将其应用于催化合成N-甲酰吗啉的反应中,筛选出了一种可以重复使用的离子液体[HSO3-pmim]HSO4,并对其进行了表征。以吗啉和甲酸为原料,离子液体[HSO3-pmim]HSO4为催化剂,以一种环保的工艺合成了N-甲酰吗啉。用红外光谱对产品结构进行了分析表征,和N-甲酰吗啉标准谱图一致,用气相色谱测定产品质量分数大于99.8%。考察了影响反应的主要因素,确定了较佳反应条件:n(甲酸)∶n(吗啉)=1.15∶1,反应温度85~95℃,反应时间8.0 h。在该条件下[HSO3-pmim]HSO4重复使用7次后,没有明显消耗,N-甲酰吗啉的收率大于81.3%。     

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。     

Lewis酸性离子液体催化合成丁二酸二异丙酯

采用两步法制备了9种不同的Lewis酸性离子液体,采用¹H NMR、FT-IR对离子液体的结构进行了表征,并系统地考察了其对丁二酸和异丙醇酯化反应的催化性能。结果表明,离子液体随着卤化物用量增加表现出更强的酸性。其中[Bmim]Br-Fe₂Cl₆催化合成丁二酸二异丙酯效果良好,催化剂用量为丁二酸质量的10.0%,反应温度100℃,反应时间4 h,酸醇摩尔比为1：5,丁二酸二异丙酯收率为88.9%,酯化率达92.7%。离子液体重复使用6次后,产品收率下降1.7%。     

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。     

功能化离子液体在二氧化碳吸收分离中的应用

吸收及分离二氧化碳是降低碳排放和应对全球气候变化的主要策略之一,这就必然要求全球科技工作者注重开发具有选择性高效吸收分离二氧化碳的新材料和新路线。作为近20多年来发展的一类代表性的新材料,离子液体（尤其是功能化离子液体）具有独特的物理化学性质,例如几乎没有蒸气压、液态温度范围大、热稳定性和化学稳定性好、电化学窗口宽、不可燃、结构-性质可调控等。这些性质使离子液体在二氧化碳吸收及分离领域受到广泛关注。重点综述了近5年（2015~2019）来功能化离子液体吸收分离二氧化碳的研究进展, 主要内容包括单位点离子液体、多位点离子液体、基于功能化离子液体的混合物、功能化离子液体杂化材料对二氧化碳的吸收分离。同时, 对目前该领域的发展所面临的主要问题和进一步的研究工作进行了分析讨论。     

酸性离子液体催化合成聚内烯烃的研究

以氯化卜丁基-3-甲基咪唑[Bmim]Cl为阳离子、氯化铁为阴离子合成酸性离子液体作为催化剂,用于内烯烃的齐聚反应,考察了不同反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件对内烯烃齐聚反应的影响。通过气相色谱分析可知,合成的聚内烯烃主要是二聚、三聚、四聚和较少的五聚物,没有裂解产品。并在温度为120℃,反应时间为3h,催化剂质量分数为5％的条件下,内烯烃的转化率最高达到82％,这为进一步工业化合成高质量的聚内烯烃类润滑油提供了有效数据。     

微波辐射下酸性离子液体促进氧杂蒽二酮类衍生物的合成

以芳香醛和1,3-环己二酮或5,5-二甲基-1,3-环己二酮为原料,在微波辐射条件下,酸性离子液体[bmim]HSO4作催化剂,合成了一系列的氧杂蒽二酮类衍生物。该方法具有操作简便、反应时间短、产率较高、反应体系对环境友好、催化剂可回收重复使用等优点。     

Highly regioselective electrochemical synthesis of dioic acids from dienes and carbon dioxide

A simple and efficient electrochemical method has been developed for highly regioselective synthesis of unsaturated 1,6-dioic acids from 1,3-dienes and CO₂. The electrosynthesis was successfully carried out by using a nickel cathode and an aluminum anode in an undivided cell containing n-Bu₄NBr-DMF electrolyte with a constant current under 3 MPa pressure of CO₂, and the sole 1,4-addition products were obtained in good to excellent yields. The plausible mechanism for electrodicarboxylation reaction of 1,3-butadiene with CO₂ was discussed briefly. In addition, further research shows that 3-hexene-1,6-dioic acid could be easily converted into adipic acid via the electroreduction in the diluted H₂SO₄ solution.     

离子液体作为CO2吸附剂的研究进展

离子液体(ILs)是完全由特定阳、阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质,是一类新型软功能材料或介质,CO2能与ILs发生强相互作用,在其中具有很高的溶解度。本文综述了CO2在传统离子液体、功能化离子液体、聚合离子液体及其他形式离子液体中的溶解度,讨论了CO2在离子液体中溶解度的影响因素以及计算机模拟在离子液体溶解CO2研究中的应用,指出了离子液体作为吸收剂的优缺点,展望了其代替传统CO2吸收剂的研究前景。     

Efficient capture of carbon dioxide with novel mass‐transfer intensification device using ionic liquids

A novel mass‐transfer intensified approach for CO₂ capture with ionic liquids (ILs) using rotating packed bed (RPB) reactor was presented. This new approach combined the advantages of RPB as a high mass‐transfer intensification device for viscous system and IL as a novel, environmentally benign CO₂ capture media with high thermal stability and extremely low volatility. Amino‐functionalized IL (2‐hydroxyethyl)‐trimethyl‐ammonium (S)?2‐pyrrolidinecarboxylic acid salt ([Choline][Pro]) was synthesized to perform experimental examination of CO₂ capture by chemical absorption. In RPB, it took only 0.2 s to reach 0.2 mol CO₂/mol IL at 293 K, indicating that RPB was kinetically favorable to absorption of CO₂ in IL because of its efficient mass‐transfer intensification. The effects of operation parameters on CO₂ removal efficiency and IL absorbent capacity were studied. In addition, a model based on penetration theory was proposed to explore the mechanism of gas–liquid mass transfer of ILs system in RPB. © 2013 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 59: 2957–2965, 2013     

Supported ionic liquid sorbents for CO2 capture from simulated flue-gas

Supported ionic liquid (IL) sorbents for CO₂ capture were prepared by impregnating tetramethylammonium glycinate ([N₁₁₁₁] [Gly]) into four types of porous materials in this study. The CO₂ adsorption behavior was investigated in a thermogravimetric analyzer (TGA). Among them, poly(methyl methacrylate) (PMMA)-[N₁₁₁₁] [Gly] exhibits the best CO₂ adsorption properties in terms of adsorption capacity and rate. The CO₂ adsorption capacity reaches up to 2.14 mmol·g^-1 sorbent at 35℃. The fast CO₂ adsorption rate of PMMA-[N₁₁₁₁] [Gly] allows 60 min of adsorption equilibrium time at 35℃ and much shorter time of 4 min is achieved at 75℃. Further, Avrami's fractional-order kinetic model was used and fitted well with the experiment data, which shows good consistency between experimental results and theoretical model. In addition, PMMA-[N₁₁₁₁] [Gly] remained excellent durability in the continuous adsorption-desorption cycling test. Therefore, this stable PMMA-[N₁₁₁₁] [Gly] sorbent has great potential to be used for fast CO₂ adsorption from flue-gas.