在氨基酸离子液体中均相合成马来酰化壳聚糖

合成了氯化2-氨基乙酸离子液体([Gly]Cl),由FTIR、1HNMR对其结构进行了确证,并以其质量分数2%的水溶液为反应介质,制备水溶性马来酰化壳聚糖(MACH)。用XRD和FTIR对产物进行了表征,测试结果表明:壳聚糖(CS)中引入了马来酰基,并且反应主要发生在氨基上。考察了反应时间、温度和反应物摩尔比对马来酰化壳聚糖取代度(DS)的影响,得到较佳反应条件为:n(马来酸酐)/n(壳聚糖)=2.5、反应温度60℃,反应时间5h,在该条件下马来酰化壳聚糖的取代度达90%以上。离子液体[Gly]Cl具有重复使用性,反应后的离子液体未经处理重复使用3次后,马来酰化壳聚糖的取代度仍大于89%。     

碱性离子液体碱化制备N-十六烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FT-IR、1HNMR、13CNMR和元素分析对结构进行了确证。首先用离子液体对壳聚糖碱化,再令碱化后壳聚糖与溴代十六烷进行烷基化反应,制备高取代度的N-十六烷基化壳聚糖。用FT-IR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察时间、温度及物料配比对N-十六烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,40℃碱化1 h,n(溴代十六烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度85℃,反应时间3.5 h,在该条件下十六烷基壳聚糖的取代度达到75%以上。离子液体具有重复使用性,反应后的离子液体重复使用3次后,N-十六烷基壳聚糖的取代度仍>75%。     

碱性离子液体碱化制备N-十二烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FTIR、1HNMR和元素分析对其结构进行了确证。首先,用离子液体对壳聚糖碱化,再用碱化后壳聚糖与溴代十二烷进行烷基化反应,制备了高取代度的N-十二烷基化壳聚糖。用FTIR、1HNMR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察了时间、温度及物料配比对N-十二烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,45℃碱化1 h,n(溴代十二烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度80℃,反应时间3 h,在该条件下十二烷基壳聚糖的取代度达到81%以上。离子液体重复使用3次后,N-十二烷基壳聚糖的取代度仍大于80%。     

离子液体助壳聚糖氧化降解反应的研究

合成了多种氨基酸类离子液体,筛选出对壳聚糖溶解和助氧化降解性能较佳的离子液体甘氨酸盐酸盐—[Gly]Cl。以其水溶液为反应介质,考察了反应时间、反应温度和反应物配比对壳聚糖氧化降解反应的影响,得到较佳的反应条件:壳聚糖2g、[Gly]Cl(2%(wt))水溶液40mL、H2O2与糖壳聚糖单元的摩尔比3、反应温度80℃、反应时间2h。在该条件下,甲壳低聚糖的收率达76%,其黏均分子量为2005,具有良好的水溶性。离子液体回收后可重复使用,并具有良好的重复使用性能。     

Lewis酸离子液体催化合成对甲氧基苯乙酮

合成并表征了Lewis酸离子液体,用于催化合成对甲氧基苯乙酮。通过考察各种离子液体的催化活性及重复使用性能,选定Lewis酸离子液体[Bmim]Cl-AlCl3为催化剂,研究了醇酸摩尔比、反应时间、反应温度等因素对酰化反应的影响,得到其较佳工艺条件:醇酸摩尔比1∶1.5,反应温度60℃,反应时间6 h。此条件下,酯化率达到78.8%。分离后的离子液体经真空干燥后重复使用5次,催化活性基本不变。     

Brφnsted酸离子液体催化合成N-叔丁基丙烯酰胺

合成并表征了Brφnsted酸离子液体,用于催化Ritter反应合成N-叔丁基丙烯酰胺。通过Hammett函数法测定了离子液体的酸度函数值。通过考察各种离子液体的催化活性及重复使用性能,选定Brφnsted酸离子液体[EPy][HSO4]为催化合成N-叔丁基丙烯酰胺,研究了反应时间、反应温度等因素对酰化反应的影响,同时考察了离子液体的循环使用性能。得到其较佳工艺条件:反应温度50℃,反应时间6h,收率达到85.6%。分离后的离子液体经真空干燥后重复使用5次,催化活性基本不变。     

水溶性N,O-羟乙基壳聚糖制备条件优化及其性能研究

以溴乙醇为羟乙基化试剂,NaOH为缩合催化剂,对壳聚糖进行改性并得到羟乙基壳聚糖(HECTS),研究了HECTS的水溶性及其与抗坏血酸和山梨酸的反应性能;用元素分析法(EA)确定了HECTS的羟乙基取代度(DS),并以取代度为基准,用正交实验优化了其制备条件;用FT-IR和~1H NMR表征了壳聚糖衍生物的结构。结果表明,碱化后的壳聚糖经溴乙醇改性可以生成N,O-羟乙基壳聚糖(N,O-HECTS),羟乙基取代度为82.42%及以上的N,O-HECTS在中性条件就具有较好的水溶性;当n(溴乙醇)∶n(壳聚糖单元)=5.0,n(NaOH)∶n(壳聚糖单元)=10.0,反应温度为50.0℃,反应时间为36.0 h时,N,O-HECTS的羟乙基取代度为112.39%,且该N,O-HECTS与抗坏血酸或山梨酸有良好成盐能力。     

酸功能化离子液体催化合成三乙酸甘油酯

合成了[HSO3-pmim]Cl、[HSO3-pmim][BF4]、[Hpyro][HSO4]和[HSO3-pmim][PTSA]离子液体,用1H-NMR和FT-IR对离子液体的结构进行了确定。将这几种酸功能化离子液体应用于三乙酸甘油酯的合成反应中,筛选出了一种催化效果好、可重复使用的离子液体[HSO3-pmim][PTSA]。考察了催化剂用量、原料配比、反应时间和反应温度对反应结果的影响。得到了较佳反应条件:即n(甘油)︰n(乙酸)=1︰8,催化剂用量为醇酸总质量的10.5%,反应时间6 h,反应温度120℃。并对离子液体的重复使用性进行了考察,重复使用7次后,三乙酸甘油酯的收率仍大于90%。     

水溶性壳聚糖季铵盐的制备工艺研究

采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)和脱乙酰度95%的壳聚糖为原料制备了水溶性壳聚糖季铵盐2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)。研究了反应时间、反应温度、投料物质的量比和壳聚糖分子量等因素对产率以及水溶性的影响。采用正交试验确定了最佳工艺条件:反应时间12h,反应温度80℃,n(GTA):n(-NH_2)=4.5:1,壳聚糖分子量6.3×10~4,产率94.8%。     

[EMIM]BF_4离子液体催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯

制备了离子液体[EMIM]BF4,并用于催化合成镇痛消炎药酮咯酸中间体2-苯甲酰吡咯。考察离子液体[EMIM]BF4的催化活性及重复使用性能,研究了原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件的影响。较佳工艺条件为:反应物料配比n([EMIM]BF4)∶n(苯甲酰氯)∶n(吡咯)=1.0∶1.0∶1.2,反应温度50℃,反应时间8h。在此条件下,2-苯甲酰吡咯收率达86%以上,纯度达99%。其离子液体可重复利用,经5次利用后产物收率仍在80%以上,并可避免使用有机溶剂。