BrФnsted-Lewis双酸性离子液体的合成与应用

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体同时具备B酸性和L酸性,是融合双酸性固体酸与离子液体的特征发展起来的一类新型催化剂。本文综述了近年来B-L双酸性离子液体的合成、表征及催化剂应用等方面的进展,在此基础上,总结出B-L双酸性离子液体的三个特征。其一,利用一种催化剂就可以催化分别需要B酸和L酸催化的分步反应,使反应一锅化,简洁可控。其二,B酸性和L酸性之间存在相互增强的协同作用,使其具有更好的催化性能,或可提高反应转化率或产物选择性。其三,液体催化剂在传质和扩散等方面均优于双酸性固体酸。上述特征使B-L双酸性离子液体替代并超越传统酸性催化剂成为可能,在工业应用中显示良好的发展前景。     

甲苯羰基化法合成对甲基苯甲醛用催化剂的研究进展

甲苯羰基化法合成对甲基苯甲醛进而氧化合成对苯二甲酸的生产工艺,原子利用率高、工艺简单、生产成本低,工业化生产新工艺的开发具有很大的必要性和良好的市场前景。主要介绍了B-L复合液体酸类、固体超强酸类、离子液体类等催化剂在甲苯羰基化合成对甲基苯甲醛中的应用现状,并分析了各类催化剂在催化羰基化反应中的催化机理、优缺点及其存在的问题。     

芳烃与烯烃烷基化反应的催化机理进展

芳烃与烯烃的反应在有机合成中应用广泛。随着环保要求的提高,用于芳烃烷基化反应的传统催化剂逐渐被新型绿色催化剂所替代。近年来研究发现离子液体和分子筛对该反应具有高效催化作用且环境友好。本文探讨了离子液体和分子筛的酸性,总结了相应的的催化机理,对有关实验和理论研究工作进行了分析。同时揭示了离子液体和分子筛的结构对其催化性能的影响,为烷基化反应进一步研究奠定了基础。分析表明离子液体既能作为B酸,也能作为L酸起催化作用;分子筛主要作为B酸起催化作用,同时其催化性能与孔道结构、孔径大小及反应物尺寸密切相关。离子液体的稳定性较差、成本较高,而分子筛失活较快,未来需围绕提高离子液体稳定性、改进其制备方法以降低成本及改善分子筛结构以延长使用周期等方面展开研究。     

烯烃烷基化新型催化剂选择性高

由哈尔滨师范大学承担的黑龙江省自然科学基金项目“苯与烯烃烷基化新型催化剂的制备和性能研究”取得了令人满意的结果。项目组制备了新型固体酸和酸性离子液体催化材料,并对所制备的固体酸进行了表征,确定了固体酸的组成。用所制备的固体酸及酸性离子液体材料对烷基化反应的催化活性进行了考察。结果表明,所制备的新型固体酸对烷基化反应具有很高的活性和目标产物的选择性。     

对甲酚烷基化反应催化剂的研究进展

主要从酸性催化剂的发展历程全面综述了分子筛、固体超强酸、离子交换树脂、杂多酸、离子液体等多种酸性催化剂的优点和缺点,并总结出对甲酚在不同催化剂作用下反应产物区域选择性的结果。通过对多种催化剂的特性和反应结果对比着重介绍了离子液体催化剂,离子液体同时拥有液体酸高密度酸性和固体酸易分离不挥发的优点,在保持着浓硫酸酸性强度的同时,还具有低蒸气压、热稳定性高、对环境无污染、功能化设计的优良特性,这为今后对甲酚烷基化反应绿色催化剂的发展提供了重要的研究方向,避免了目前工业上常用液体酸催化剂存在的污染环境设备和安全隐患等重大问题。     

Pt-[HSO_3-bvim]HSO_4/SiO_2双功能催化剂制备及其催化性能研究

针对离子液体固载中存在的使用物理方法固载的离子液体易流失的问题,采用化学键合的方法将离子液体固载于硅胶表面.合成了一种新型Brφnsted酸性离子液体1-乙烯基-3-磺丁基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bvim]HSO4),并通过自由基链转移反应将该酸性离子液体用化学键固定于氢硫基官能团化的硅胶表面,制备出了[HSO3-bvim]HSO4/SiO2固体酸催化剂,再利用化学还原方法在该固体酸催化剂上负载金属铂,得到Pt-[HSO3-bvim]HSO4/SiO2双功能催化剂.采用傅立叶红外光谱、核磁共振光谱、热重、元素分析和X射线衍射等方法对所制备的样品进行了结构表征.将该双功能催化剂应用于硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚反应中,结果表明,其具有一定的催化活性.在85 ℃、4 h、0.4 Mpa条件下,双功能催化剂可以多次重复使用,对氨基苯酚的收率大于3.1%.     

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。     

芳烃烷基化催化剂的研究进展

传统芳烃烷基化催化剂存在缺陷,目前对可用于催化芳烃烷基化反应的新型催化剂的研究主要有固体酸和离子液体两个方向,其中固体酸催化剂中,研究较多的有分子筛、杂多酸、金属氧化物固体超强酸等。用于芳烃烷基化反应的离子液体催化剂主要有卤代金属和叔胺盐类、咪唑类及吡啶类组成的离子液体等。新型芳烃烷基化催化剂相比传统催化剂具有环境友好、可再生以及易与原料分离等优点,但由于其制备成本较高、易失活、循环使用寿命较短等原因,工业应用仍面临着许多困难与挑战。     

芳烃烷基化催化剂的研究进展

传统芳烃烷基化催化剂存在缺陷,目前对可用于催化芳烃烷基化反应的新型催化剂的研究主要有固体酸和离子液体两个方向,其中固体酸催化剂中,研究较多的有分子筛、杂多酸、金属氧化物固体超强酸等。用于芳烃烷基化反应的离子液体催化剂主要有卤代金属和叔胺盐类、咪唑类及吡啶类组成的离子液体等。新型芳烃烷基化催化剂相比传统催化剂具有环境友好、可再生以及易与原料分离等优点,但由于其制备成本较高、易失活、循环使用寿命较短等原因,工业应用仍面临着许多困难与挑战。     

Prins反应的研究和应用现状

结合Prins反应的发展历史,概述了近年来Prins反应的最新研究及应用现状。目前Prins反应有直接热缩合反应和催化合成反应两大类,本文分析了这两大类反应的优势和不足,指出了未来催化合成反应是Prins反应研究的重点。Prins反应的催化剂包括液体酸催化剂、固体酸催化剂和固体碱催化剂等,而离子液体催化剂、杂多酸催化剂、竹炭磺酸催化剂等高效且环境友好型催化剂是今后研究发展的重点。同时概述了Prins反应在化工、农药、香料、医药、天然大分子合成等方面的应用,最后提出了Prins反应未来在新型催化剂、相关合成方法学、石油化工和天然产物全合成等相关领域发展方向的展望。     

PVC耐寒增塑剂DOA用催化剂及工艺研究进展

己二酸二(正或异)辛酯(DOA)是重要的聚氯乙烯低毒耐寒增塑剂。从B酸催化剂、L酸催化剂、钛酸酯催化剂及脂肪酶催化剂4个方面综述了DOA合成催化剂及工艺进展。B酸催化剂包括浓硫酸、硫酸氢钠、杂多酸、对甲苯磺酸、生物质炭磺酸、磺酸树脂及分子筛等;L酸催化剂包括离子液体、金属氧化物、金属盐及固体超强酸等。无机液体酸催化剂腐蚀性强,难以从反应体系中分离;其他无机或有机酸催化剂通过固载化,可以解决分离问题并可重复使用;目前,工业上主要采用钛酸酯催化剂。脂肪酶催化剂具有反应温度低、选择性高等特点,具有很好的开发前景。在DOA合成过程中,施加微波技术,可以提高反应速率。     

PET降解方法及离子液体催化剂的研究进展

简述了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的使用性能与应用现状,介绍了PET聚酯废料的降解机理,回顾了PET聚酯在工业上不同阶段所使用的各种降解方法,对比了不同降解方法的反应条件以及产物,其中,醇解法为目前较为可用和有价值的降解方法。介绍了离子液体催化剂的发展,重点介绍了PET化学降解方法所用离子液体催化剂的种类、催化机理以及研究进展,比较了离子液体催化剂与传统催化剂在催化效果、反应条件以及用量等方面的差异,离子液体类催化剂催化PET的转化率为100. 0%,产物对苯二甲酸酯类化合物和乙二醇收率均超过96. 0%,且催化剂可多次重复使用,具有优异的催化性能。其中,Brnsted-Lewis双酸型离子液体催化剂是目前催化效率最高的离子液体催化剂,并对其发展前景进行了展望。     

离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化反应的研究进展

简要介绍了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的传统烷基化催化剂和固体酸催化剂的优缺点。阐述了离子液体的性质及其催化异丁烷/丁烯烷基化反应的可能。综述了用于异丁烷/丁烯烷基化反应的氯铝酸离子液体,包括常规氯铝酸离子液体催化剂、改性的氯铝酸离子液体催化剂和复合离子液体催化剂。同时指出了这些催化剂存在的问题。着重强调了非氯铝酸离子液体在催化异丁烷/丁烯烷基化反应中的优势特点及其最新研究进展。     

离子液体催化烷基化反应的研究进展

离子液体具有不挥发、不燃烧、催化活性高、热稳定性高以及绿色环保等优点,作为烷基化催化剂潜力巨大.本文首先介绍了离子液体的结构对催化烷基化反应带来的影响,其次阐述了离子液体的种类和分子设计,对比于传统液体酸和固体酸烷基化工艺,介绍离子液烷基化工艺的研究进展,最后剖析离子液烷基化催化剂存在的问题,指明离子液体催化烷基化反应...     

室温离子液体酸催化剂研究进展

综述了室温离子液体酸的组成、结构性质及其在催化酯化反应、Friedel-Crafts反应、烷基化反应、催化裂解、亲电反应及缩合反应等方面的应用进展.同传统酸催化剂体系相比,使用室温离子液体酸催化剂的反应体系的选择性、活性及催化剂循环次数均可得到改善,并能有效地抑制副反应,缩短反应时间并简化产物与体系的分离过程.探索室温离子液体酸对于特定反应的催化性能,是现今国内外相关研究领域的一个热点.     

固体酸催化剂在缩醛反应中的研究进展

介绍了固体超强酸、分子筛、杂多酸、离子交换树脂、离子液体等在缩醛催化反应中的应用。评述了不同酸性催化剂对缩醛的催化活性、选择性等方面的影响。特别是纳米和介孔固体酸催化剂,这类催化剂较微孔催化剂催化活性更高,且具有更好的稳定性能。     

阿司匹林合成催化剂研究进展

通过对硫酸、草酸、柠檬酸、磷酸氢盐、对甲苯磺酸、硫酸氢钠、氨基磺酸、三氯稀土、活性炭固载AlCl3、固体超强酸、膨润土负载型固体酸、负载型杂多酸、碳酸盐、氢氧化钾、乙酸钠、苯甲酸钠、吡啶、维生素C、酸性离子液体、脱铝改性Y分子筛、分子碘、六氢吡啶、氧化锌或氧化钙等21种不同催化剂催化合成阿司匹林实验结果的分析比较发现：酸性催化剂催化时合成阿司匹林的收率高于碱性催化剂催化；膨润土负载型固体酸，负载型杂多酸具有较高的实际应用价值；采用超声、微波等强化手段能明显加快反应速度。     

乙酰水杨酸合成研究进展

乙酰水杨酸是一种应用广泛的解热镇痛药和抗炎药。对近年来合成乙酰水杨酸使用的催化剂AlCl_3、固体超强酸、酸性离子液体、柠檬酸、维生素C、分子碘、强酸性阳离子交换树脂、分子筛等进行简要的综述,并对各种催化剂的优缺点进行了评价。通过分析比较得到酸性催化剂合成乙酰水杨酸的收率比碱性催化剂催化高;采用超声波、微波辐射等手段能使反应速度明显加快。     

醇酸酯化反应催化剂研究进展

有机羧酸酯是重要的化工产品和药物中间体。传统生产工艺是用浓硫酸作催化剂的醇酸酯化反应,开发环境友好的高效酯化反应催化剂替代传统催化剂成为近年的研究热点之一。本文介绍了近年醇酸酯化反应各种催化体系的研究进展,对分子筛、杂多酸、固体超强酸、树脂等多相催化剂和离子型有机金属化合物、有机(酸)与无机盐等催化剂作了综述,对酸性离子液体在酯化反应中兼作溶剂和催化剂的应用研究进展进行了重点评述,并对其今后的研究方向进行了展望。     

液体酸耦合体系催化C4烷基化研究进展

综述了近十年来液体酸耦合体系催化C₄烃烷基化反应的最新进展,包括液体超强酸、有机酸-杂多酸、离子液体-酸耦合体系,对比了不同催化体系催化C₄烃烷基化反应过程中的烯烃转化率、三甲基戊烷的选择性和烷基化汽油的研究法辛烷值,总结了不同催化体系的优缺点。重点论述了离子液体-酸耦合体系催化剂中组成离子液体的阴阳离子以及耦合酸类型对C₄烃烷基化反应的影响：有机胺类离子液体较咪唑类有着更为优异的烷基化效果,阴离子和改性离子液体通过形成特定的结构来维持反应体系的酸强度、减少副反应,从而延长催化剂的使用寿命,耦合酸为反应提供酸性位点并与离子液体协同催化。离子液体-酸耦合催化体系具有酸耗低、稳定性好、不易失活且可循环使用等优点,是C₄烷基化催化剂未来的发展方向之一。