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。     

1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸的制备及催化氧化环己烯制备己二酸的研究

以溴化1-己基-3-甲基咪唑离子液体和磷钨酸为原料,采用一步法合成了1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸盐[HMIM]PW12O_40催化剂。使用红外光谱、热重分析对催化剂进行了表征。以催化氧化环己烯制备己二酸为模板反应,探讨了催化剂的催化活性。结果表明,当催化剂添加量为0.75 mmol,n(离子液体)∶n(磷钨酸)=1.5∶1,反应温度为80℃,反应时间为10 h时,己二酸产率为98.2%。催化剂在重复使用5次时,己二酸的产率为89.8%。采用design-expert对催化氧化环己烯制备己二酸进行了响应曲面建模,模型预测制备己二酸工艺参数的交互影响顺序为:(反应温度×反应时间)>(反应温度×催化剂配比)>(催化剂配比×反应时间)。     

1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸的制备及催化氧化环己烯制备己二酸的研究

以溴化1-己基-3-甲基咪唑离子液体和磷钨酸为原料,采用一步法合成了1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸盐[HMIM]PW12O_40催化剂。使用红外光谱、热重分析对催化剂进行了表征。以催化氧化环己烯制备己二酸为模板反应,探讨了催化剂的催化活性。结果表明,当催化剂添加量为0.75 mmol,n(离子液体)∶n(磷钨酸)=1.5∶1,反应温度为80℃,反应时间为10 h时,己二酸产率为98.2%。催化剂在重复使用5次时,己二酸的产率为89.8%。采用design-expert对催化氧化环己烯制备己二酸进行了响应曲面建模,模型预测制备己二酸工艺参数的交互影响顺序为:(反应温度×反应时间)(反应温度×催化剂配比)(催化剂配比×反应时间)。     

中粘度PAO的合成

聚α-烯烃合成润滑油(PAO)是重要的合成润滑油之一。使用氯化铝-环己醇络合催化剂,对1-癸烯齐聚反应进行了研究,合成了不同粘度级别的中粘度PAO。考察了n(AlCl3)∶n(1-癸烯)、n(环己醇)∶n(AlCl3)、反应温度、反应时间、烯烃原料对PAO收率和性能的影响。实验结果表明:采用氯化铝-环己醇络合催化剂,以1-癸烯为原料,n(AlCl3)∶n(1-癸烯)=5∶100,反应时间4 h以上的条件下,在0.1~0.7范围内调整n(环己醇)∶n(AlCl3)或在20~80℃范围内改变反应温度,可以合成不同粘度级别的中粘度PAO。在上述条件下,PAO100℃运动粘度随n(环己醇)∶n(AlCl3)的增加而增大,随反应温度的升高而减小;PAO收率在85%以上,具有低凝点、高粘度指数的显著特点,是高质量的聚α-烯烃合成润滑油。     

丙烯酸-3-环己烯基甲酯的合成研究

以丙烯酸甲酯(MA)和3-环己烯-1-甲醇为原料,采用酯交换法合成了丙烯酸-3-环己烯基甲酯,考察了催化剂种类与用量、反应时间、反应物配比、阻聚剂种类以及用量等因素对反应结果的影响。结果表明,采用有机锡类催化剂和吩噻嗪阻聚剂,m(有机锡)∶m(3-环己烯-1-甲醇)=0.04、反应时间7 h、n(MA)∶n(3-环己烯-1-甲醇)=3.5∶1,在此条件下,3-环己烯-1-甲醇的转化率达95%以上,产品收率91%。并采用IR和1H NMR技术对产品的结构进行了表征。     

丙烯酸-3-环己烯基甲酯的合成研究

以丙烯酸甲酯(MA)和3-环己烯-1-甲醇为原料,采用酯交换法合成了丙烯酸-3-环己烯基甲酯,考察了催化剂种类与用量、反应时间、反应物配比、阻聚剂种类以及用量等因素对反应结果的影响。结果表明,采用有机锡类催化剂和吩噻嗪阻聚剂,m(有机锡)∶m(3-环己烯-1-甲醇)=0.04、反应时间7 h、n(MA)∶n(3-环己烯-1-甲醇)=3.5∶1,在此条件下,3-环己烯-1-甲醇的转化率达95%以上,产品收率>91%。并采用IR和1H NMR技术对产品的结构进行了表征。     

酯交换法合成甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和3-环己烯-1-甲醇为原料,采用酯交换法合成了甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯,考察了催化剂种类与用量、反应时间以及反应物配比等因素对反应结果的影响。得到的较佳反应条件为采用有机锡类催化剂,m(有机锡)∶m(3-环己烯-1-甲醇)=0.06、反应时间5h、n(MMA)∶n(3-环己烯-1-甲醇)=3∶1。在此条件下,3-环己烯-1-甲醇的转化率达97%以上,产品收率大于94%。并采用IR和1 H NMR技术对产品的结构进行了表征。     

新型杂多酸盐催化合成4-(1-苯乙基)-1,3-间苯二酚

以间苯二酚和苯乙烯为原料,杂多酸盐1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐([MIMPS]3PW12O40)为催化剂,催化合成标题化合物。考察了催化剂用量、反应物的摩尔比、反应时间等因素对产率的影响。最优的反应条件为:反应温度75℃,反应时间60 min,n(间苯二酚)∶n(苯乙烯)=1.5∶1.0,催化剂用量3%(按反应体系总质量计算),在此条件下,产物收率可达89.8%。对产品进行了熔点测定及1HNMR分析,确定合成的产物为目标产物。     

3-(2-对甲苯基苯并呋喃-3-基)环己-2-烯酮的合成

以N,N-二甲基甲酰胺作溶剂,2-对甲苯乙炔基苯酚和α-环己烯酮在氯化钯和四丁基碘化铵的作用下,可以顺利发生分子内环化反应一步合成3-(2-对甲苯基苯并呋喃-3-基)环己-2-烯酮。反应最佳条件为:n(2-对甲苯乙炔基苯酚)∶n(α-环己烯酮)∶n(氯化钯)∶n(四丁基碘化铵)=1∶5∶0.05∶1,反应温度为100℃,反应时间为24h,反应最佳产率82.0%。产物经1 H NMR、13 CNMR和GC-MS确征。     

碳六烯烃异构化制备2,3-二甲基-2-丁烯

通过 1 己烯异构化反应的固体酸分子筛催化剂的研究 ,发现ZSM 35和SAPO 11分子筛催化剂具有很好的 1 己烯异构化生成 2 ,3 二甲基 2 丁烯催化反应性能。SAPO 11分子筛上当1 己烯反应空速从 0 2h-1增加到 2 0h-1时 ,2 ,3 二甲基 2 丁烯收率从 5 0 8%降到 0 2 1% ,表明 1 己烯异构生成 2 ,3 二甲基 2 丁烯是慢反应。以工业混合碳六烯烃为原料在t =2 70℃ ,p=0 2MPa ,WHSV =1 0h-1,n(H2 )∶n(碳六烯烃 ) =2∶1反应条件下 ,考察SAPO 11分子筛催化剂用于混合碳六烯烃异构的反应性能 ,在 4 6h的反应过程中 ,2 ,3 二甲基 2 丁烯的收率保持在 8 5 %～ 10 % ,产生的裂解产物和聚合产物收率低于 1%。     

离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸。并对离子液体中[Bmim]Cl与三氯化铝的摩尔比、原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件进行了考察。较优工艺条件为:n(AlCl3)∶n([Bmim]Cl)=1∶3,n(离子液体)∶n(邻苯二甲酸酐)∶n(乙苯)=1∶1∶1,反应温度为50℃,反应时间为4h,在此条件下,[Bmim]Cl-AlCl3催化邻苯二甲酸酐的转化率可达100%,目标产物2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸的选择性达97.14%,可避免使用有机溶剂。     

[Bmim]Cl-xAlCl_3催化合成十二烷基苯

采用AlCl3和[Bmim]Cl不同摩尔比的[Bmim]C1-xA1C13离子液体为催化剂,研究了不同条件下1-十二烯与苯的烷基化反应。实验结果表明,以A1Cl3和[Bmim]Cl的摩尔比为2.0([Bmim]Cl-2A1C13)的离子液体为催化剂,在反应温度25℃、反应时间30 min,苯、烯及离子液体的摩尔比为5︰1︰0.03的条件下,正十二烯的转化率可达98.32%,2-LAB的选择性可达36.76%。离子液体和产物可形成易于分离的双液相,简化了催化剂与产物的分离操作。     

离子液体[EMIm]Br-FeCl_3催化1-丁烯齐聚反应

制备了离子液体[EMIm]Br-FeCl_3,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察了不同反应条件对其催化性能的影响,即对1-丁烯齐聚产物的组分及分布的影响。结果表明,1-丁烯齐聚产物随离子液体的构成和反应条件的变化而变化,其中[EMIm]Br与FeCl_3的物质的量比对产物选择性的影响较为显著。常压下,FeCl_3与[EMIm]Br物质的量比小、温度低和反应时间短有利于提高二聚物的选择性,六聚物减少。在离子液体{n(FeCl_3):n[EMIm]Br=1:1}用量0.01 mol、0.1 MPa时,升高温度和延长时间均会使三聚物、四聚物和五聚物的选择性增加。     

Lewis酸离子液体催化合成4-甲基苯乙酮

以甲苯和乙酰氯为原料,在Lewis酸离子液体中,催化合成4-甲基苯乙酮。考察了反应条件对4-甲基苯乙酮的收率和选择性的影响。当[Bmim]Cl-FeCl3离子液体中FeCl3的摩尔分数为0.67,n（[Bmim]Cl-FeCl3）：n（乙酰氯）=1：1,n（苯甲醚）：n（乙酰氯）=3：l,反应温度80℃,反应时间4h时,4-甲基苯乙酮的收率和选择性最高,分别达到93.7%和83.9%。该方法操作简单、且Lewis酸离子液体可循环使用,是环境友好的绿色方法。     

氯铝酸盐离子液体催化焦化二甲苯中苯乙烯聚合反应

通过正交试验,考察盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体对焦化二甲苯中苯乙烯转化率的影响。最佳反应条件为离子液体与焦化二甲苯质量比3:100、反应温度≤70℃、反应时间不超过30 min、盐酸三乙胺与三氯化铝物质的量比1:2.0。考察盐酸三乙胺与三氯化铝物质的量比及重复使用对焦化二甲苯中苯乙烯转化率的影响。焦化二甲苯中含有二甲基噻吩,是使催化剂失活的因素之一。     

Lewis酸离子液体催化的苯和氯乙烷烷基化反应

以Lewis酸离子液体为催化剂,考察了Lewis阴离子催化剂、加料方式、AlCl3/[Et3NH]Cl摩尔比、反应温度、苯/氯乙烷摩尔比、催化剂用量等因素对苯和氯乙烷烷基化反应的影响及离子液体的重复可用性. 结果表明,在AlCl3/[Et3NH]Cl摩尔比为2的离子液体的催化作用下,苯和氯乙烷的烷基化反应在温度为70℃、苯/氯乙烷摩尔比为10:1、催化剂用量为苯和氯乙烷总质量10%的条件下,苯转化率为9.48%,乙苯选择性为93.65%;离子液体可循环使用10次,苯的转化率和乙苯的选择性均无明显变化.     

［Emim］HSO4-AlCl3催化1-丁烯齐聚

制备Brnsted-Lewis双酸性离子液体催化剂［Emim］HSO4-AlCl3,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察催化剂用量、反应压力、反应温度和反应时间对1-丁烯齐聚产物选择性的影响。结果表明,强酸性离子液体催化1-丁烯齐聚反应得到的产物主要为四聚体。在n(AlCl₃)∶n(［Emim］HSO₄)=1∶1、催化剂用量2.5 g、反应温度30 ℃、反应压力0.08 MPa和反应时间1.0 h条件下进行齐聚反应,产物选择性和反应体系的稳定性较理想。     

酸性离子液体合成及其催化合成柠檬酸三乙酯的研究

合成了6种离子液体催化剂,通过FT—IR、^1HNMR进行了结构表征并将其应用于柠檬酸三乙酯的合成反应。在催化剂用量为反应物总质量15％的条件下,考察了原料配比、反应时间对反应物羧基转化率的影响。得到了最佳反应条件,即：乙醇与柠檬酸的物质的量之比为6：1,乙醇共加入3次,每次回流反应2h。在此条件下的酸功能化离子液体[HSO3-bPydin]^＋[HSO4]^-具有较好的催化酯化活性和重复使用效果,重复使用23次后,柠檬酸羧基转化率仍然大于98％。所得产品柠檬酸三乙酯结构通过FT-IR、^1HNMR表征。     

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。