负载型Ziegler-Natta催化剂催化1-癸烯齐聚

用Ziegler-Natta催化剂对1-癸烯的齐聚进行研究。催化剂体系由无机氧化物(如SiO2)、ⅣB族金属卤化物(TiCl4)、有机铝化合物(Et2AlCl)组成。探讨了齐聚温度、Al与Ti摩尔比、助催化剂、反应时间、催化剂浓度对齐聚的影响。在较低齐聚温度和Al与Ti摩尔比下获得了齐聚物,齐聚物收率高(59.5％)。用GC-Mass,GC,13CNMR等方法对齐聚物的组成和结构进行了表征。结果表明,所得齐聚物是混合物,主要由二聚体、三聚体和四聚体组成,质量分数分别为19％,41％,32％。在相同条件下也对C5~C13=线性α-烯烃的齐聚进行了研究。     

AlCl_3固载化催化剂的制备及其对1-癸烯聚合的催化性能

为解决A lC l3催化剂的强腐蚀性以及环境污染问题,选用具有大、中孔双孔结构的γ-A l2O3为催化剂载体,采用气固反应法使A lC l3蒸气与γ-A l2O3表面羟基进行反应,把A lC l3固载于γ-A l2O3表面,制备出(γ-A l2O3)-O-A lC l2催化剂(简称催化剂)。考察了A lC l3加入量对催化剂中活性组分(—A lC l2)固载量的影响,并以1-癸烯聚合为探针反应,考察了(—A lC l2)固载量、反应温度和反应时间对催化剂催化活性的影响。实验结果表明,随A lC l3加入量的增加,(—A lC l2)固载量逐渐增大;1-癸烯转化率随—(A lC l2)固载量的增大而提高。在(—A lC l2)固载量(质量分数)为15.1%、反应温度100℃、反应时间3h的条件下,1-癸烯转化率可达80%。     

负载离子液体合成十二烷基苯

以载体硅胶(SiO2)负载氯铝酸盐室温离子液体[BMIM]Cl-AlCl3,通过改变负载工艺,制得不同的负载离子液体催化剂用于合成十二烷基苯。在间歇操作条件下,考察了反应温度和负载离子液体的加入量对1-十二烯转化率和2-位异构体选择性的影响。结果表明,1-十二烯的转化率随负载离子液体加入量的增加和反应温度的升高而增加,产物中2-位异构体的选择性随反应温度的升高而降低。与同类未负载离子液体催化剂的性能相比,采用负载离子液体作为催化剂,2-位异构体的选择性从39.1％提高到52.5％。     

聚苯乙烯负载酸性离子液体催化剂的制备及催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂、偶氮二异丁腈为引发剂、乙醇为分散介质,通过苯乙烯与酸性离子液体1-(3-磺酸基)丙基-3-乙烯基咪唑硫酸氢盐([(CH2)3SO3HVIm][HSO4])的分散聚合,制备了聚苯乙烯(PS)负载酸性离子液体催化剂(PS-[(CH2)3SO3HVIm][HSO4]),用FTIR、TG-DSC和元素分析方法对其进行了表征。表征结果显示,酸性离子液体较好地负载在PS表面,负载量为0.892 9mmol/g,该催化剂具有良好的热稳定性。将该催化剂用于醋酸与正丁醇的酯化反应,反应体系呈均相,反应结束后加入乙醇,体系转变为非均相,这种现象可使反应高效进行且催化剂易于回收。在较佳的反应条件(反应温度92℃、m(催化剂)∶m(总反应物)=0.080、n(正丁醇)∶n(醋酸)=1.2∶1、反应时间3h、环己烷8mL)下,醋酸正丁酯的收率可达到97.8%;催化剂重复使用4次后醋酸正丁酯的收率为80.2%。     

离子液体催化合成异丙苯的研究

以氯化正丁基吡啶-三氯化铝（bpc—AlCl3）离子液体为催化剂。考察了离子液体催化荆的酸度、反应温度、苯与丙烯的摩尔比、反应时问等因素对苯与丙烯烷基化反应的影响。结果表明：酸性离子液体具有较高的催化活性与选择性,并且离子液体的活性与其酸度密切相关,酸度越大,离子液体的催化活性越好。在50％、常压、苯与丙烯的摩尔比为10、AlCl3与bpc的摩尔比为2时,丙烯转化率为100％,异丙苯选择性为97．56％,并且离子液体可以循环使用。     

1-C12烯烃齐聚制备高性能润滑油基础油

采用Et3NHCl AlCl3离子液体催化剂催化1 C12烯烃齐聚反应,考察了反应时间和温度对齐聚反应的影响。用色谱 质谱仪和红外光谱仪表征了产物的组成和结构,并按照石油和石油产品试验方法国家标准测定了产物的性能。结果表明,在反应时间为1~4 h、温度为25~75℃的范围内,1 C12烯烃齐聚反应的产物主要是其三聚体、四聚体和五聚体,是具有长侧链的聚α 烯烃。该混合物具有高黏度（ν100为321~532 mm2/s）、较高黏度指数（169~189）、低倾点（-33℃~-42℃）、适中相对分子质量（645~740）的特性,可作为高性能合成润滑油基础油。     

连续式离子液体催化芳烃烷基化

以离子液体为催化剂,采用间歇式和连续式烷基化装置,研究了C20~C28长链α烯烃和芳烃烷基化制备长链烷基苯和长链烷基甲苯的工艺。得出连续式离子液体催化烷基化的最佳反应条件:原料水含量为30μg/g、反应温度为80℃、苯与烯烃摩尔比为12∶1(甲苯与烯烃摩尔比为6∶1)、离子液体与烯烃质量比为0.004;在此条件下,烯烃转化率均大于99.9%,单烷基苯和单烷基甲苯选择性分别大于85%和90%。连续式烷基化的最佳催化剂用量仅为间歇式烷基化催化剂用量的一半。     

酸性离子液体在乙醇脱水反应中的应用

以浓硫酸和几种酸性离子液体为催化剂,对乙醇脱水制乙烯反应进行了研究。探讨了催化剂类型、反应温度、乙醇流量等因素对反应的影响。实验结果表明,180℃时,以酸性离子液体1-丁磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-BMIM]HSO4)为催化剂,乙醇的转化率(73.8%)及乙烯的选择性(86.6%)与浓硫酸为催化剂时相似,而酸性较弱的离子液体催化乙醇脱水反应的效果较差。在120～220℃范围内,[HSO3-BMIM]HSO4催化乙醇脱水反应时乙醇转化率及乙烯选择性随反应温度的升高而增加;在一定的乙醇流量范围(1.0～8.0mL/h)内,反应温度为180℃时乙醇转化率及乙烯选择性随乙醇流量的增大而降低,而在220℃时,乙醇转化率及乙烯选择性则变化不大,反应200h内乙醇转化率及乙烯选择性都保持在96%以上。     

离子液体催化癸烯-苯烷基化合成高性能润滑油基础油

 采用Et₃NHCl-AlCl₃离子液体催化剂对苯与癸烯-1的烷基化反应和癸烯-1齐聚反应进行了研究。探讨了反应温度(25~75℃)和反应时间(1~4 h)对烷基化反应和齐聚反应的影响。采用气相色谱、质谱和红外光谱表征了产物的组成和结构,按照石油和石油产品试验方法国家标准测定了产物的黏度、倾点和相对分子质量。结果表明,在实验条件下,烷基化产物和齐聚产物均为理想的高黏度指数、低倾点的润滑油基础油组分,其中烷基化产物为癸烯四聚、五聚物以及二烷基苯的混合物,该产物的黏度指数(114~158)高、倾点(-48~-56℃)低、相对分子质量(425~515)适中;齐聚产物(PAO)的100℃黏度范围19.4~29.6 mm²/s、黏度指数范围138~164、倾点范围-48~-60℃、相对分子质量范围460~620。     

离子液体中杂质对1-己烯氢甲酰化反应的影响

利用无卤化物路线合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐([bmim][p-CH3C6H4SO3]),并作为水溶性铑膦络合物Rh-TPPTS(TPPTS为三(间-磺酸钠盐苯基)膦)催化1-己烯氢甲酰化反应的溶剂,通过添加一定量的杂质来模拟反应,研究了离子液体中可能存在的杂质对1-己烯氢甲酰化反应的影响。研究结果表明,离子液体中存在的杂质对1-己烯氢甲酰化反应均有不同程度的影响,其中卤化物杂质引起催化体系的反应活性和总醛(包括庚醛和2-甲基己醛)的选择性大幅度下降;对甲苯磺酸杂质对反应活性的影响不大,能很好地抑制1-己烯的加氢副反应,但加剧了1-己烯的异构化副反应,导致总醛的选择性降低;当溶剂中水的体积分数小于35%时,水对反应没有明显影响,只有当水的体积分数超过35%时,催化活性才明显降低。     

键合接枝法制备固载酸性离子液体及其催化合成醋酸丁酯

采用键合接枝法,以偶氮二异丁腈为引发剂,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷改性的硅胶与乙烯基咪唑(VIm)类酸性离子液体发生自由基聚合反应,制成固载化离子液体催化剂[(CH2)3SO3HVIm]HSO4/硅胶。通过元素分析、傅里叶变换红外光谱、热重-示差扫描量热分析等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,离子液体较好地负载在硅胶表面,负载量(以每克催化剂计)为2.671mmol/g,催化剂具有良好的热稳定性。将该催化剂用于合成醋酸丁酯,较佳的反应条件为:反应温度94℃,n(正丁醇):n(醋酸)=1.2,m(催化剂):m(反应物)=0.06,反应时间3h,酯收率达到99.5%。反应后催化剂易分离,重复使用8次后,酯收率仍可达到90.1%。     

离子液体催化二苯醚与正十二烯单烷基化反应的研究

研究以氯代1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐([BM IM]C l-A lC l3)离子液体为催化剂催化二苯醚与正十二烯的单烷基化反应,采用气-质联用技术对产物进行分析,考察反应温度、离子液体与正十二烯的摩尔比以及离子液体中A lC l3的摩尔分数(即离子液体的酸强度)等反应条件对产物选择性的影响。实验结果表明,反应温度的升高有利于4-位异构体的生成;当反应温度为80℃、离子液体与正十二烯的摩尔比为0.50、离子液体的酸强度为0.67时,产物十二烷基二苯醚中5-位和6-位异构体的选择性最高,可达33.99%。     

离子液体催化C_5馏分中二烯烃的聚合反应

合成了多种基于1-丁基-3-甲基咪唑阳离子的离子液体,并作为裂解C5馏分中混合二烯烃聚合反应的介质。考察了离子液体种类、反应温度、反应时间和添加Lew is酸对混合二烯烃聚合反应的影响。实验结果表明,以硝酸根为阴离子的离子液体对混合二烯烃的聚合反应具有一定的阻聚作用;以六氟磷酸根为阴离子的离子液体能明显促进混合二烯烃的聚合反应,提高二聚物的含量;添加Lew is酸(质量分数为1%的ZnCl2)的离子液体对混合二烯烃的聚合反应具有更明显的促进作用,其效果仅次于酸性氯铝酸类离子液体,反应温度以30℃以下为宜,温度过高将促使二聚物进一步聚合,形成三聚物乃至多聚物,降低二聚物的含量。     

Study on Desulfurization with Ionic Liquid [BMIM]PF6

The removal of sulfur compounds(thiophene)from petroleum via extraction with ionic liquids was systematically studied.The ionic liquid[BMIM][PF6]([BMIM]+-1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate cation)was used to investigate its effect on thiophene removal.The test results showed that a higher temperature and a greater mass ratio of the ionic liquids versus the oil containing the sulfur compounds both helped to remove the thiophene from the feed oil.At a temperature of 60℃ and an ionic liquid/feed oil mass ratio of 20%,the desulfurization rate could reach 52.39%,with the extraction time specified at 40 minutes.     

Al_2O_3固载AlCl_3催化剂的固载结构研究

以γ-A12O3为载体,采用液固反应法制备了固载AlCl3催化剂;通过测定不同固载时间下固载到载体上的氯含量和尾气吸收液中的氯含量,确定了固载AlCl3催化剂的固载结构及其含量;以1-癸烯齐聚为探针反应,考察了固载时间对固载AlCl3催化剂上1-癸烯转化率的影响。实验结果表明,固载AlCl3催化剂的固载结构包括Al2O3—O—AlCl2和(Al2O3—O)2—AlCl两种;在固载反应初期,—AlCl2固载量随固载时间的延长而迅速增加,12h后,—AlCl2固载量开始降低,—AlCl固载量逐渐增加;—AlCl2固载量越高,固载AlCl3催化剂催化1-癸烯齐聚反应的活性越好。固载时间为12h时,固载AlCl3催化剂中—AlCl2固载量达到最大值(质量分数为10.34%),1-癸烯的转化率为63.7%。     

功能化离子液体润滑剂的合成及其润滑性能研究

通过两步法合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),用核磁共振和红外光谱对其进行了结构表征;对其作为润滑剂的物化性质进行了测定,并选择了含有相同烷基的传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)进行对比;在四球机上评定两种离子液体的承载能力,在SRV摩擦磨损试验机上评价了两种离子液体的润滑性能,并选择低蒸气压的含氟润滑剂全氟聚醚(PFPE)作为对比。结果表明:在常温下,两种离子液体较PFPE具有更高的承载能力和更好的润滑性能;两种离子液体相比,[EAMIM]BF4由于粘度较大其在低载荷下减摩性较[BMIM]BF4稍差,但其抗磨性始终优于[BMIM]BF4。     

吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体催化制备生物柴油

以丙酮为溶剂合成了Brnsted酸性离子液体吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐,将其作为催化剂用于光皮树果实油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,考察了催化剂用量、甲醇与光皮树果实油的摩尔比、反应温度和反应时间对酯交换率的影响,并考察了催化剂的稳定性和所制备的生物柴油的主要指标。实验结果表明,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体对酯交换反应具有很高的催化活性,在甲醇与光皮树果实油的摩尔比为12、催化剂与光皮树果实油质量比为0.055、反应温度160℃、反应时间6h的条件下,酯交换率高达94%,且催化剂的稳定性好,连续循环使用6次后,催化剂的活性变化不大。制备的生物柴油的主要指标达到美国生物柴油ASTM6751-03a标准,满足我国0#柴油的标准。     

离子液体氯化1-乙基-3-甲基咪唑中2,3-二氯丙腈的绿色合成研究

研究了在离子液体氯化1-乙基-3-甲基咪唑(EmimCl)体系中丙烯腈氯化合成2,3-二氯丙腈,考察了反应温度、反应时间、氯气用量、EmimCl用量及其重复使用对反应的影响。该体系中2,3-二氯丙腈收率可达89.96%,且离子液体重复使用多次活性没有明显下降。     

Ab Initio Calculation of Room Temperature Ionic Liquid 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium and AlCl3

The Hartree-Fock method has been employed to investigate the electronic structures of EMIM＋（1- ethyl-3-methylimidazolium＋）, AlCl4^-, and EMIM＋-AlCl4^-. Full optimization and frequency analyses of EMIM＋, AlCl4^-, ten initial EMIM＋-AlCl4^- geometries have been carried out using the Gaussian-94 soft-package at 6- 31＋G（d,p） basis set level for hydrogen, carbon, nitrogen, chlorine, and aluminum atoms. The electronic structures of the lowest energy of EMIM＋-AlCl4^-pairs, single EMIM^＋, and AlCl4^- have been comparatively studied. The calculated results showed that the optimized EMIM^＋-AlCl4^-pair conformer of lowest energy was AlCl4^-outside the five-ring plane between methyl group and ethyl group with a H6--C122 distance of 2.7 A. The frequency analyses suggested that all stationary points were minimum points because of no imaginary frequency appearing, and the assigned frequencies were in agreement with experimental report. The interaction energy between EMIM^＋ and AlCl4^-was 776.2 kJ/mol.     

离子液体催化合成直链烷基苯

以离子液体氯化甲基丁基咪唑一三氯化铁([bmim]Cl-FeCl3)作催化剂,催化苯与1-十二烯烷基化反应。考察了离子液体的酸度、离子液体用量、苯／1-十二烯摩尔比、反应温度和反应时间等条件对烷基化反应的影响。结果表明：酸性离子液体具有很高的催化活性和选择性,可以循环使用且活性基本没有降低。在离子液体的FeCl3／[bmim]Cl摩尔比2．0：1、1-十二烯0．02mol、FeCl3／1-十二烯摩尔比0．2：1、苯／1-十二烯摩尔比10：1、反应温度80℃、反应时间60min的条件下,1-十二烯转化率为100％,2-位异构体选择性为34．3％。