酸性功能化离子液体催化合成马来酸二乙酯

在离子液体［TEA-PS］HSO₄的催化下,由马来酸酐和无水乙醇合成马来酸二乙酯,并研究了其优化条件和催化剂的循环使用性能。当马来酸酐与无水乙醇物质的量比为1∶4以及催化剂用量为马来酸酐质量的20%时,于115 ℃环己烷回流带水条件下反应4 h,酯化率达到99%以上。     

一种新型离子液体在尼泊金乙酯合成中的应用

研究了新型离子液体1-(4-磺酸基)丁基-3-甲基咪唑磺酸盐[BSmim]HSO4催化合成尼泊金乙酯,考察了反应时间,反应温度,醇酸比和离子液体用量对尼泊金乙酯产率的影响,实验结果表明尼泊金乙酯的最佳反应条件为当反应时间2.5 h,反应温度为回流温度,醇酸比为2.5∶1,离子液体用量3 m L。以该离子液体作为合成尼泊金酯的催化剂具有产率高,操作简便,可重复使用,具有较好的应用前景。     

功能化离子液体催化合成甘油单月桂酸酯

合成了由吡啶、N-甲基咪唑、N-甲基-2-吡咯烷酮提供有机阳离子, 磷钨酸、对甲苯磺酸提供阴离子的6种离子液体。使用NMR、FT-IR和TG对离子液体表征, 并考察它们催化甘油与月桂酸酯化的催化效果。结果表明, 这些离子液体都具有较好的热稳定性, 以1-(丁基-4-磺酸基)-3-甲基咪唑磷钨酸盐离子液体的热稳定性最好。在最佳条件使用离子液体催化甘油与月桂酸反应时, 阴离子的种类对月桂酸的转化率影响较大, 以对甲苯磺酸为阴离子的离子液体催化反应时, 月桂酸转化率较以磷钨酸为阴离子的离子液体的高;1-(丁基-4-磺酸基)-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐离子液体做催化剂时甘油单月桂酸酯的产率最高。催化剂重复使用性方面, 离子液体重复使用5次催化活性没有明显变化。     

活性炭固载对甲苯磺酸催化合成水杨酸乙酯

实验以活性炭负载对甲苯磺酸为催化剂,水杨酸和无水乙醇为原料合成水杨酸乙酯。考察了反应时间、醇酸摩尔比、催化剂的用量对水杨酸乙酯收率的影响。结果表明最佳工艺条件为：在回流温度90．-95~CT,反应时间为4h,醇酸摩尔比为4,催化剂的用量为反应物总质量的8％,水杨酸乙酯的收率可达34,9％,且催化剂可重复利用。     

左旋酒石酸十二酰胺的合成

以左旋酒石酸、无水乙醇为原料,氯化亚砜为催化剂,合成左旋酒石酸二乙酯,左旋酒石酸二乙酯与十二胺反应生成目标产物左旋酒石酸十二酰胺。酒石酸二乙酯的合成工艺为:无水乙醇的体积与酒石酸的质量比为10 m L/g,氯化亚砜与酒石酸的摩尔比为2.2,79℃左右回流12 h,产物为无色粘稠液体,收率最高为89.6%。以无水乙醇为溶剂,左旋酒石酸二乙酯与十二胺通过酯交换反应合成左旋酒石酸十二酰胺。研究了溶剂用量、酯胺摩尔比、反应时间等因素对反应收率的影响,优化反应条件为:n(左旋酒石酸二乙酯)∶n(十二胺)=1∶2.1,无水乙醇体积和酒石酸二乙酯的质量比为3.3 m L/g,80℃左右回流8 h,收率最高为81.4%,反应重现性较好,产物为白色针状晶体。     

左旋酒石酸十二酰胺的合成

以左旋酒石酸、无水乙醇为原料,氯化亚砜为催化剂,合成左旋酒石酸二乙酯,左旋酒石酸二乙酯与十二胺反应生成目标产物左旋酒石酸十二酰胺。酒石酸二乙酯的合成工艺为:无水乙醇的体积与酒石酸的质量比为10 m L/g,氯化亚砜与酒石酸的摩尔比为2.2,79℃左右回流12 h,产物为无色粘稠液体,收率最高为89.6%。以无水乙醇为溶剂,左旋酒石酸二乙酯与十二胺通过酯交换反应合成左旋酒石酸十二酰胺。研究了溶剂用量、酯胺摩尔比、反应时间等因素对反应收率的影响,优化反应条件为:n(左旋酒石酸二乙酯)∶n(十二胺)=1∶2.1,无水乙醇体积和酒石酸二乙酯的质量比为3.3 m L/g,80℃左右回流8 h,收率最高为81.4%,反应重现性较好,产物为白色针状晶体。     

氯铝酸盐双阳离子液体催化合成乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯

以N-烷基咪唑和二氯烷烃为原料,经过取代反应合成氯化咪唑鎓盐,添加Al Cl3络合制备了7种氯铝酸盐双阳离子液体。以制备的离子液体为催化剂,通过原甲酸三乙酯和丙二酸二乙酯之间的缩合反应合成乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯。采用IR对离子液体的酸度进行测定,通过27Al NMR检测离子液体中铝的形态来分析提出的反应机理。考察了催化剂种类、催化剂用量、反应物物质的量比、反应温度、反应时间及催化剂循环次数对反应的影响。得到的最佳工艺条件为:以1,6-双(N-甲基咪唑基)己烷氯铝酸盐离子液体[C6(Mim)2]Cl2-4Al Cl3作为催化剂,用量为0.8%(以丙二酸二乙酯物质的量计),原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯和乙酸酐物质的量比为1.75∶1.00∶2.50,反应温度100℃反应2 h后140℃反应6 h。该条件下,丙二酸二乙酯的转化率高达98%,目标产物的选择性和收率分别为98%和97%。     

AlCl3型季铵盐离子液体的微波法合成

在微波辅助条件下,研究了氯铝酸三乙胺盐酸盐离子液体（TECIL）、氯铝酸三甲胺盐酸盐离子液体（TMCIL）的合成。此法与文献报道中离子液体合成的常规法相比,具有加热均匀、反应速度快、操作方便、产率高等特点。实验中探讨了合成这两种离子液体的反应时间、微波功率以及原料加料方式对收率的影响。通过对实验结果的比较与分析,得出微波法合成此两种离子液体的最佳工艺条件。TECIL的最佳合成工艺条件是：D方式加料,320W的微波功率,加热时间为10s＋10s＋10s×4=60s。TMCIL的最佳合成工艺条件是：D方式加料,320W的微波功率,反应时间为10s＋10s＋10s×4=60s。     

离子液体催化合成食用香料乳酸乙酯的研究

以离子液体[HSO3-pmim]HSO4为催化剂,乳酸和乙醇为原料合成乳酸乙酯。通过正交实验考察了影响酯化反应的主要因素,确定最佳合成条件为:[HSO3-pmim]HSO4用量10mL,酸醇摩尔比1.0∶1.5,反应温度110℃,反应时间2.0h,酯化率达96.7%。离子液体易分离回收,可重复使用。     

清洁催化工艺合成十二(碳)酸乙酯

阳离子交换树脂在5A分子筛作为脱水剂的条件下,催化十二(碳)酸和乙醇合成十二(碳)酸乙酯。实验发现阳离子交换树脂的催化酯化性能良好,此方法具有操作简便、反应条件温和、对环境友好、收率高等优点。本文研究了醇酸物质的量比、反应时间、催化剂的用量及催化剂的性能对反应的影响。最佳工艺条件是,醇酸比10∶1,回流时间13h,阳离子交换树脂用量为月桂酸用量的12%,分子筛用量与理论生成水质量比为10∶1,采用无水乙醇作原料。十二(碳)酸乙酯酯化产率可达到90.1%。     

负载离子液体［hnmp］HSO4催化剂在合成阿司匹林中的应用

由溶胶-凝胶法负载酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（［hnmp］HSO₄）,制备得到硅胶负载离子液体。采用扫描电镜和红外光谱分析测试技术对硅胶负载离子液体进行表征,并以负载离子液体为催化剂用于阿司匹林的合成,考察负载离子液体的制备条件、负载离子液体用量、反应温度、反应时间和反应物配比等对合成阿司匹林的影响。结果表明,负载离子液体对于合成阿司匹林具有良好的催化效果,在n(水杨酸)∶n(乙酸酐)=3∶10、N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐负载离子液体用量1.0 g、反应温度80 ℃和反应时间35 min条件下,阿司匹林产率可达87.20%。负载离子液体重复使用4 次,仍表现出良好的催化活性。     

新型磺酸官能化苯并噻唑阳离子型离子液体制备及其应用

制备了一种以苯并噻唑为阳离子和硫酸氢根为阴离子的新型磺酸官能化酸性离子液体［(CH₂)₃SO₃HBth］［HSO₄］,并用于催化环己酮与乙二醇的缩酮化反应。通过考察原料配比、反应时间、催化剂用量、带水剂用量和催化剂重复使用次数等因素对反应的影响,确定1,4-二氧螺环［4,5］癸烷合成工艺最佳条件为:环已酮用量0.01 mol,乙二醇用量0.02 mol,催化剂用量为环已酮物质的量的5%,带水剂环已烷用量10 mL,回流反应时间3 h。在此条件下,1,4-二氧螺环［4,5］癸烷收率97.30%,催化剂具有良好的稳定性,循环使用5次后,催化活性没有明显下降。     

酸性离子液体催化合成三醋酸甘油酯

合成了［HSO₃-pmim］Cl、［HSO₃-pmim］［H₂PO₄］、［HSO₃-pmim］［BF₄］和［HSO₃-pmim］ ［HSO₄］离子液体，用1H-NMR和FT-IR对离子液体的结构进行了确定。将几种酸功能化离子液体应用于三醋酸甘油酯的合成反应中，筛选出了一种催化效果好又可以重复使用的离子液体［HSO₃-pmim］［HSO₄］。考察了催化剂用量、原料配比和反应时间对反应的影响，得到了较佳反应条件：n(甘油)∶n（醋酸）=1∶8，催化剂用量为醇酸总质量的5.8%，反应时间6 h，反应温度(80~90) ℃。对该功能化离子液体的重复使用性进行了考察，重复使用10次后，三醋酸甘油酯的收率仍大于90%。     

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。     

功能化离子液体催化邻苯二甲酸二辛酯的合成及其工艺

利用功能化酸性离子液体催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP), 结果表明,其催化效果比非功能化的中性离子液体好,催化剂循环使用率高,其中,功能化酸性离子液体［HSO₃-PMIM］［HSO₄］的催化活性最好,并确定了用其催化合成DOP的优化工艺条件:酐醇物质的量比1∶3,反应温度140 ℃,反应时间2.5 h, 离子液体最佳用量为反应体系总质量的15%,环己烷作带水剂,此条件下,酯化率可达98.6%以上 。     

离子液体催化反应精馏合成乙酸乙酯工艺模拟

为研究离子液体在反应精馏中的作用,采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO₄）作为催化剂,对乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的反应精馏流程进行了计算模拟。在确定了参数的酯化反应动力学的基础上,用Aspen Plus软件建立了反应精馏流程,研究了催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数、乙醇进料位置、进料摩尔比、持液量及回流比等参数对反应精馏过程的影响。研究结果表明,塔顶乙酸乙酯的质量分数随催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数和持液量增大而增大,工艺流程存在最佳回流比以及最佳进料酸醇摩尔比。得到的优化条件如下：离子液体与乙酸摩尔比为1：2.5,进料酸醇摩尔比为4：1,理论塔板数为21块,乙酸和催化剂在第7块理论塔板进料,乙醇在第19块理论塔板进料,塔板持液量0.1L,回流比为4,塔顶乙酸乙酯的质量分数可以达到98.73%。     

离子液体［Hnmp］HSO4催化合成乙酸正丁酯的动力学研究

研究了以离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（［Hnmp］HSO₄）为催化剂时的乙酸/正丁醇液相反应动力学。实验结果表明,此反应的正、逆反应皆为表观二级反应,正、逆反应的活化能分别为74.37 kJ·mol^－1和53.76 kJ·mol^－1。其动力学方程为:r=6.48×10⁸exp(－74.37/RT)［HAc］［C₄H₉OH］－1.06×10⁵exp(〖KG-*3〗－53.76/RT)［CH₃COOC₄H₉］［H₂O］。在该实验的反应条件下,其反应机理与质子酸催化酯化反应机理相似。     

固定化Bronsted酸性离子液体催化酯化反应

设计合成了1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑硫酸氢盐（［（n-Bu-SO₃H）MIm］［HSO₄］）、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐（［（n-Bu-SO₃H）MIm］［p-CH₃C₆H₄SO₃］）和硫酸三乙胺（［Et₃NH］［HSO₄］）3种Bronsted酸性离子液体,考察了其催化正己酸与乙醇酯化反应的活性,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法将活性最佳的离子液体［（n-Bu-SO₃H）MIm］［HSO₄］固定在硅胶上,对固定化离子液体催化正己酸与乙醇酯化反应的性能及重复使用性能进行了比较,并采用¹H NMR、元素分析和FTIR等方法对其进行了表征。研究结果表明：采用浸渍法A、浸渍法B和溶胶-凝胶法固定的离子液体的负载量（质量分数）分别为15.5 %、20.5 %和40.5 %,催化正己酸与乙醇酯化反应所得正己酸乙酯的产率分别为75.3%、92.6%和92.6%。但浸渍法制备的固定化离子液体不稳定,重复使用4次（浸渍法A）和8次（浸渍法B）后离子液体负载量分别下降到3.0 %和7.0 %,正己酸乙酯产率分别降为24.2%和64.5%;而采用溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体重复使用10次后,离子液体的负载量为39.0%,流失很少,正己酸乙酯产率依然高达92.7%。将溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体进一步应用于其他脂肪酸与乙醇的酯化反应,乙酯产率均在90.0%左右,表明采用溶胶-凝胶法是制备固定化离子液体催化剂的有效方法。