磺酸型离子液体催化5-甲基-2-丙酰基呋喃的合成

合成了磺酸型离子液体催化剂[TEA-SO3H][HSO4],用以催化2-甲基呋喃和丙酸酐的付克酰基化反应合成5-甲基-2-丙酰基呋喃。结果表明,离子液体催化剂比磷酸、多聚磷酸等无机酸催化剂具有更高的产率,且催化剂可以重复利用4次以上。     

磷酸基咪唑离子液体脱除煤焦油柴油馏分中的氮化物

研究了不同磷酸基咪唑离子液体对煤焦油柴油馏分中氮化物的脱除效果.分别以磷酸酯和磷酸二氢根为阴离子合成了烷基碳链长度不同的咪唑磷酸酯和咪唑磷酸二氢盐离子液体,考察了不同条件下离子液体对煤焦油柴油馏分的脱氮效果.结果表明,酸性咪唑磷酸二氢盐离子液体脱氮效果优于咪唑磷酸酯离子液体,1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([BMim]H₂PO₄)离子液体的脱氮效果最佳.在剂油质量比为0.2、反应温度为40℃、反应时间和静置时间均为30min的条件下,[BMim]H₂PO₄对煤焦油柴油馏分的脱氮率为92.3%,循环使用5次后仍具有稳定的脱氮效果.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中β-酮酸酯和环酮的选择性α-单卤代反应研究

采用微波法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中,β-酮酸酯类化合物及环酮的单卤化反应,与有机溶剂相比,离子液体可以加快反应的速率,缩短了反应时间并提高了产量,而且离子液体中的卤化反应更绿色环保.     

Br?nsted酸性离子液体催化双酚芴的合成

以1-甲基咪唑、1,3-丙磺酸内酯、硫酸、磷酸、四氟硼酸、对甲苯磺酸为原料,合成4种Br?nsted酸性离子液体(ILs),通过FTIR、NMR和TG对其结构进行了表征,同时采用UV-vis测定了离子液体的酸度H0。将离子液体应用于双酚芴(BHPF)的合成反应中,离子液体的酸度H0≤1.94时有催化作用,H0≤1.69的ILs催化剂有应用价值。采用单变量优化法考察了反应参数对9-芴酮和苯酚缩合反应的影响,确定较优反应条件为:苯酚、9-芴酮和IL1的物质的量比为6∶1∶0.125,IL1和助催化剂巯基乙酸的物质的量比为5∶2,反应温度110℃,反应时间6 h。在上述条件下,考察了4种离子液体催化剂对双酚芴合成反应的催化效果,使用IL1、IL2、IL4催化反应时,9-芴酮转化率均为100%,双酚芴的选择性约为87%。此外,离子液体IL1连续使用5次催化效果无明显降低。     

季铵离子液体催化合成2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了季铵离子液体在2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)合成中的催化活性。采用盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体作为催化剂和溶剂,苯酐和乙苯Friedel-Crafts酰基化反应合成BEA。考察了离子液体制备溶剂、反应温度、反应时间对反应的影响。以石油醚为离子液体制备溶剂,当反应温度为40℃,反应时间为6 h条件下,BEA合成收率可达98.3%,产品纯度96.2%。     

聚合酸性离子液体的制备及其催化合成丁二酸二甲酯

以1-乙烯基咪唑和1-丙烯咪唑为单体,首先和溴乙酸、3-溴丙酸、5-溴戊酸和三氟甲磺酸一步反应合成酸性离子液体,然后与苯乙烯共聚,合成8种聚合酸性离子液体催化剂。采用红外光谱、热重分析和扫描电镜对其进行表征。首次研究聚合酸性离子液体对丁二酸二甲酯的合成反应的催化活性,并优化了工艺条件。结果表明,聚乙烯咪唑三氟甲磺酸(P[Vim]CF_3SO_3)为最佳催化剂,催化效果和机械强度优于市售大孔酸性树脂,且易于分离,最佳工艺条件为:反应温度87℃,酸醇比为1∶5,催化剂用量为5%(质量分数),反应4 h,丁二酸二甲酯的收率为96.5%,丁二酸二甲酯的选择性100%。重复使用5次,效果没有明显下降。     

聚合酸性离子液体的制备及其催化合成丁二酸二甲酯

以1-乙烯基咪唑和1-丙烯咪唑为单体,首先和溴乙酸、3-溴丙酸、5-溴戊酸和三氟甲磺酸一步反应合成酸性离子液体,然后与苯乙烯共聚,合成8种聚合酸性离子液体催化剂。采用红外光谱、热重分析和扫描电镜对其进行表征。首次研究聚合酸性离子液体对丁二酸二甲酯的合成反应的催化活性,并优化了工艺条件。结果表明,聚乙烯咪唑三氟甲磺酸(P[Vim]CF_3SO_3)为最佳催化剂,催化效果和机械强度优于市售大孔酸性树脂,且易于分离,最佳工艺条件为:反应温度87℃,酸醇比为1∶5,催化剂用量为5%(质量分数),反应4 h,丁二酸二甲酯的收率为96.5%,丁二酸二甲酯的选择性100%。重复使用5次,效果没有明显下降。     

离子液体催化麻疯树籽油制备生物柴油工艺

离子液体作为绿色液体催化剂具有优良的性能而倍受关注,然而关于离子液体催化合成生物柴油的报道很少。文中以N-甲基咪唑、吡啶为原料,合成N-(4-磺酸基)苄基吡啶硫酸氢根盐离子液体,其结构经IR,1HNMR所证实;以该离子液体为催化剂,催化麻疯树籽油合成生物柴油。在单因子实验基础上,通过正交试验法对反应温度、催化剂的用量、反应时间和醇油摩尔比等影响合成生物柴油的因素进行了优化,同时也对离子液体的稳定性进行了检验。实验结果表明:在反应温度140℃、醇油摩尔比为15∶1、反应时间6 h和催化剂用量为油质量的5%工艺条件下,生物柴油产率可达89.9%,且离子液体的稳定性好,可循环使用5次。此方法制备的生物柴油的主要质量指标与国内外生物柴油生产标准接近。     

功能化离子液体的合成工艺优化与表征

研究了1-乙烯基咪唑型和4-二甲胺基吡啶型两种功能化离子液体的合成工艺,采用正交实验方案对合成条件进行了考察。实验结果确定了制备这两种离子液体的最佳反应时间、反应温度、反应物以及溶剂的量。通过对离子液体理化性质包括结构、溶解性、酸碱度和粘度等的表征,对其性质给出了比较全面的定性和定量分析。     

酸性离子液体催化合成N,N’-亚甲基双丙烯酰胺

以N-甲基咪唑、2-氯乙基苯、硫酸氢钾合成1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑硫酸氢盐酸性离子液体,考察了酸性离子液体在甲醛和丙烯腈反应合成N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)中的催化性能。结果表明,合成MBA的最佳反应条件为∶n(甲醛)∶n(丙烯腈)=1.2∶1.0,酸性离子液体用量为丙烯腈质量的8.0%,反应温度70℃,反应时间2 h。在该条件下MBA的收率>92%,纯度为98%以上,且反应结束后,产物易于分离,酸性离子液体可循环使用5次以上。     

联型离子液体的制备及其纤维素的降解性能的研究

通过超声辅助合成及阴离子置换得到1,1’-联乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(1,1’-[EMIM](HSO4)2)等酸功能离子液体,将其用于催化降解纤维素生产5-羟甲基糠醛(5-HMF)。最优条件下,1,1’-[EMIM](HSO4)2同时充当催化剂与溶剂,443 K下反应6 h,5-HMF最高产率可达到35%。研究表明,酸功能化离子液体催化性能与阴离子种类密切相关,且体系中的水含量及反应温度对反应产率均有较大影响。     

质子酸酸化[emim]BF_4离子液体中4,4＇-MDC的合成反应研究

针对液体酸存在的设备腐蚀及回收利用问题,利用质子酸酸化的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸（[emim]BF4）离子液体（ILs）既作反应溶剂又作催化剂,催化苯氨基甲酸甲酯（MPC）与甲醛缩合制备4,4’-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯（4,4’-MDC）反应。考察了反应温度、原料配比、离子液体用量及反应时间等因素对4,4’-MDC合成反应的影响。适宜的反应条件为：70℃、n（MPC）/n（HCHO）=4/1、wt（ILs）/wt（MPC）=4/1、1.5h,此时4,4’-MDC产率为71.7%、选择性为71.9%。借助超声波对反应后的酸化离子液体进行萃取提纯,处理后的酸化离子液体循环使用时其催化活性基本保持不变。     

离子液中制备颜料红177的方法

用离子液体([BSMIm]HSO4、[BSMIm]OTF)代替硫酸进行4,4'-二氨基-1,1'-二蒽醌-3,3'-二磺酸钠(简称DAS)脱磺酸基反应制备颜料红177,考察了离子液体的酸度、离子液体的加入量、反应时间、反应温度及离子液体的循环套用对颜料红177收率的影响。离子液体的酸度可以满足DAS脱磺酸基的酸度要求,且离子液体循环套用方便,并且减少工业废水的排放,是一种环境友好的合成工艺。较适宜的工艺条件为:2.0 g DAS,10 g[BSMIm]OTF,反应温度150℃,反应时间5 h,[BSMIm]OTF经二氯甲烷萃取提纯后可至少循环利用6次,颜料红177平均收率为92.3%。     

低场MRI原位研究离子液体合成及相态变化（英文）

离子液体作为一个平台化合物已经在诸多领域得到广泛应用,但离子液体的生产成本仍然是限制其进一步工业化推广的瓶颈之一。深入研究反应动力学、反应传递耦合规律对优化离子液体合成工艺/关键设备,降低大规模离子液体制备成本至关重要。本研究用一个原位低场磁共振成像(MRI)设备实时监测ILs合成过程中的反应动力学和相态变化。通过建立双组分分析模型,即1H低场核磁共振(LF-NMR)弛豫法对反应体系中的各个组分进行定量分析,并采集MRI图像记录相位分离和倒置过程,系统考察了卤代烷烃的链长、卤素种类、搅拌速度、反应温度等对咪唑类离子液体反应动力学的影响规律。对溴丁烷、甲基咪唑合成溴代1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体合成过程中相态变化进行了实时动态观测。本研究为检测离子液体反应过程及有机溶剂中离子液体的残余量提供一种快速、便利、无损的检测方法,有望利用低场MRI对离子液体系统中传质和反应动力学的结合研究做进一步探索。     

低场MRI原位研究离子液体合成及相态变化

离子液体作为一个平台化合物已经在诸多领域得到广泛应用,但离子液体的生产成本仍然是限制其进一步工业化推广的瓶颈之一。深入研究反应动力学、反应传递耦合规律对优化离子液体合成工艺/关键设备,降低大规模离子液体制备成本至关重要。本研究用一个原位低场磁共振成像(MRI)设备实时监测ILs合成过程中的反应动力学和相态变化。通过建立双组分分析模型,即1H低场核磁共振(LF-NMR)弛豫法对反应体系中的各个组分进行定量分析,并采集MRI图像记录相位分离和倒置过程,系统考察了卤代烷烃的链长、卤素种类、搅拌速度、反应温度等对咪唑类离子液体反应动力学的影响规律。对溴丁烷、甲基咪唑合成溴代1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体合成过程中相态变化进行了实时动态观测。本研究为检测离子液体反应过程及有机溶剂中离子液体的残余量提供一种快速、便利、无损的检测方法,有望利用低场MRI对离子液体系统中传质和反应动力学的结合研究做进一步探索。     

吡哆醛含锰废水的资源化利用工艺研究

磷酸吡哆醛是一种水溶性维生素,对人体内氨基酸反应有着促进作用,可作为治疗多种疾病的药物在医药方面的应用广泛,该物质合成时多以盐酸吡哆醇(VB6)为起始原料,经二氧化锰氧化反应、醛基保护、磷酸酯化和水解反应合成磷酸吡哆醛。本文利用吡哆醛生产过程中产生的含锰废水,采用分阶段调控耦合膜过滤技术处理,利用化学沉淀与膜过滤法相结合协同处理,资源化利用制备碳酸锰。     

Brφnsted酸离子液体催化合成N-叔丁基苯乙酰胺

合成并表征了Brφnsted酸离子液体,用于催化Ritter反应合成N-叔丁基苯乙酰胺。通过Hammett函数法测定了离子液体的H0值,[EPy]HSO4的酸性最强,H0为-0.04。通过考察4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为催化剂合成了N-叔丁基苯乙酰胺,得到较佳工艺条件为:反应温度50℃,反应时间6 h,收率达83.4%。分离后的离子液体经真空干燥后重复使用5次,催化活性没有下降。     

功能化Br?nsted-Lewis酸性离子液体催化合成1-氨基烷基-2-萘酚

合成了Br?nsted-Lewis酸性咪唑离子液体[CH_2COOHmim]Fe Cl_3Br,并研究了该离子液体作为催化剂,将2-萘酚、芳香醛、酰胺3组分在无溶剂条件下于100℃下合成一系列的1-氨基烷基-2-萘酚。产物用IR、1HNMR、1 3CNMR对其结构进行确认。实验结果表明,催化剂离子液体可经过5次循环使用,收率保持在90%及以上。     

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体合成与表征

以1-甲基咪唑和氯代正丁烷为原料,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体,考察反应条件对产物收率的影响。结果表明,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的最佳条件为:反应温度80℃,反应时间40 h,1-甲基咪唑与氯代正丁烷的摩尔比5∶7。对反应产物进行了红外表征,确定了合成产物即为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体。     

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体合成与表征

以1-甲基咪唑和氯代正丁烷为原料,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体,考察反应条件对产物收率的影响。结果表明,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体的最佳条件为:反应温度80℃,反应时间40 h,1-甲基咪唑与氯代正丁烷的摩尔比5∶7。对反应产物进行了红外表征,确定了合成产物即为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体。