离子液体催化苯酚与叔丁醇烷基化反应

 研究了SO₃H-功能化离子液体的合成、表征及其催化苯酚与叔丁醇(TBA)烷基化反应的性能. 考察了反应时间t、反应温度T、反应物摩尔比及离子液体(IL)用量等因素对反应性能的影响, 并考察了离子液体的重复使用性能. 结果表明, 在T=70℃、t=420min、n(Phenol):n(TBA):n(IL)=1:1:1的优化反应条件下, 苯酚的转化率可以达到79.6%, 邻-叔丁基苯酚的选择性达到了52.4%. 离子液体重复使用4次, 其活性基本不变.     

离子液体催化邻苯二酚与叔丁醇烷基化反应

 以廉价的烷基胺为原料合成了SO3H-功能化的离子液体（IL）。采用NMR、ESI-MS、TG-DTG等手段对其结构及物性进行了表征。将该离子液体作为催化剂,考察反应条件对离子液体催化邻苯二酚叔丁醇(TBA)烷基化反应性能的差别。结果表明,在反应温度150 ℃、反应时间3 h、n(邻苯二酚):n(TBA):n(IL)为2:1:0.1的优化条件下,邻苯二酚的转化率、4-叔丁基邻苯二酚(4-TBC)的选择性分别可达41.5%和97.1%。与液体酸的催化效果接近。根据实验结果和模拟计算推测了可能的反应机理。     

二苯胺烷基化催化剂的改性及其应用

针对现有二苯胺烷基化生产工艺中白土催化剂用量大、废渣多、产品携带多、污染严重的缺点,利用合适浓度的酸对白土催化剂进行改性,在保证催化剂裂解能力的情况下,提高了催化剂的烷基化能力。对改性催化剂性能进行分析,确定了改性催化剂的实际使用条件,并在工业装置上进行了验证,得到理化指标、抗氧性能与现有产品相当的工业品,表明改进后的催化剂能够满足现有工艺的需要,并达到了降低污染、提高产量和效益的目的。     

离子液体催化邻甲酚与叔丁醇烷基化反应

 以烷基胺、吡啶、咪唑等为原料合成了SO₃H-功能化的离子液体（ILs）。采用 NMR、TG DTG 对离子液体的结构及物性进行了表征,并考察其在邻甲酚（o-Cresol）和叔丁醇（TBA）烷基化反应中的催化性能。考察了反应条件对离子液体催化邻甲酚烷基化反应的影响,以及离子液体的重复使用性,比较了离子液体与常规酸催化剂在邻甲酚叔丁醇烷基化反应中的催化性能。结果表明,以N-（4-磺酸基）丁基三乙胺硫酸氢盐离子液体（IL2）为催化剂,在优化条件（θ=80℃,t=6 h,n(o-Cresol)∶n(TBA)∶n(IL2)=1∶1∶0.2）下,邻甲酚的转化率、6-叔丁基邻甲酚（6-TBC）的选择性可分别达到80.9%和44.1%,优于液体酸和固体酸的催化效果。     

离子液体催化的苯与丙烯烷基化反应

以氯化正丁基吡啶一三氯化铝（bpc-AlCl3）离子液体为催化剂，考察了离子液体催化剂的酸度、反应温度、反应压力、苯与丙烯摩尔比、反应时间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、反应时间1h、苯与丙烯摩尔比为10、AlCl3与bpc摩尔比为2．00时，丙烯转化率为100％，异丙苯选择性为97．56％；离子液体可以循环使用，重复使用4次后，丙烯转化率和异丙苯选择性均无明显变化。     

高碱值壬基二苯胺的制备及性能研究

在实验室以C9烯烃和二苯胺为原料,在非游离质子酸型催化剂作用下通过直接烷基化反应制备高碱值壬基二苯胺抗氧剂。利用核磁、薄层色谱、柱层析等分析方法对制备产品进行了分离和结构表征,并通过旋转氧弹和PDSC等方法对经分离后的产品进行性能评价。结果表明：组分Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ分别对应三壬基二苯胺、二壬基二苯胺、单壬基二苯胺、二苯胺,各组分碱值由大到小的顺序为二苯胺＞单壬基二苯胺＞二壬基二苯胺＞三壬基二苯胺;所制备的壬基二苯胺与商品抗氧剂相比,碱值升高,抗氧化性能增强,二苯胺剩余量降低。     

离子液体催化苯与己烯的烷基化反应

以FeCl3-[bmim]Cl(三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑)离子液体为催化剂,考察了离子液体催化剂的酸度、原料中水含量、苯和己烯的摩尔比及加入一定量质子酸对苯与己烯烷基化反应的影响。实验结果表明,离子液体的催化活性与其酸强度密切相关,只有在酸性条件下,离子液体对烷基化反应才有催化活性。酸性离子液体具有很高的催化活性和很好的烷基苯选择性,并且可以循环使用,活性基本没有降低。在优化的反应条件下,己烯的转化率达99 5%以上,烷基苯的选择性达到99%以上。     

酸性离子液体催化苯酚与环己醇烷基化反应的研究

对SO3H-功能化离子液体[HSO3-bmim]HSO4催化苯酚与环己醇的烷基化反应进行研究,考察反应温度、反应时间、离子液体用量、反应物摩尔比等因素对烷基化反应转化率和选择性的影响,考察离子液体循环使用性能。结果表明,在反应温度200℃、n(苯酚):n(环己醇):n(离子液体)=14:10:1、反应时间6h的条件下,苯酚的转化率可达到75.7%,对环己基苯酚的选择性为61.6%,且离子液体重复使用3次后,其催化活性没有明显变化。     

室温离子液体催化苯与环己烯的烷基化反应

室温离子液体是由特定的阳离子和阴离子构成、在室温或近于室温下呈液态的熔盐体系,具有独特的性质和功能。用制备的氯铝酸盐室温离子液体作催化剂,催化苯和环己烯进行烷基化反应,考察了苯与环己烯摩尔比、反应温度、反应时间对烷基化反应产物收率的影响,研究了离子液体的催化活性和稳定性。结果表明：以制备的氯铝酸盐离子液体为催化剂,在反应温度30℃、反应时间4h、苯烯摩尔比16：1的条件下,所得环己基苯的产物收率最高,为70．5％。制备的离子液体重复使用3次,产物收率仍达53．6％,说明该离子液体具有一定的稳定性。     

液态烷基化二苯胺抗氧剂的研究

以二苯胺和C8烯烃为原料，通过烷基化反应，合成了液态烷基化二苯胺抗氧剂(T534)。运用IR、FD／MS、GC等分析方法对合成产物结构进行了表征，并考察了其热稳定性及热氧化性能。结果表明，T534抗氧剂具有热安定性好、高温抗氧化能力突出的特点。用0．4％T534调配的10W／40SH级油和10W／40CF-4级油通过了全部的发动机台架评定试验。     

三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑离子液体催化苯与乙烯烷基化

以三氯化铁-氯化丁基甲基咪唑(FeCl3-[bmim]Cl)离子液体为催化剂，在实验室考察了离子液体催化剂的酸度、反应温度、反应压力、原料中水含量、苯与乙烯物质的量比以及加入质子酸对苯与乙烯烷基化反应的影响。结果表明，酸性的离子液体具有较高的活性与选择性，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45℃、3．0MPa、苯和乙烯物质的量比为10、FeCl3与[bmim]Cl物质的量比为2及加入50μg／g质子酸的条件下，乙烯转化率近100％，乙苯选择性大于98％，并且可以循环使用。     

室温离子液体催化联苄与十二烯-1的烷基化反应

研究了[Bpy]Br-2AlCl3离子液体催化联苄与十二烯-1的烷基化反应。通过离子液体结构组成分析与实验结果对照，表明在离子液体中各种阴离子配体之间相互转化，使之酸性可调，从而具有不同程度的催化活性。使用离子液体催化剂可以降低芳烃／十二烯-1摩尔比（n（Aromatics）／n（Dodecene-1））、缩短反应时间，且产物易分离。离子液体可循环使用3次以上。较佳的反应条件为：反应温度25～30℃、n（Aromatics）：n（Dodecene-1）=1：2、反应时间1h。     

用Et3NHCl-AlCl3离子液体催化异丁烷/丁烯的烷基化反应

用盐酸三乙基胺和无水AlCl3构成的离子液体催化异丁烷与丁烯的烷基化反应。结果表明，该室温离子液体有着较好的催化活性，当参与合成的无水AlCl3摩尔分数为0.67，烷基化反应温度为65℃时，丁烯转化率达100％，烷基化油收率达到转化的丁烯体积的160％以上，对C8的选择性为50％以上，并且离子液体可以重复使用。     

H+对离子液体催化的苯与乙烯烷基化的影响

在FeCl3／氯化丁基甲基咪唑离子液体中加入少量H^＋改性后，用于催化苯与乙烯的烷基化反应。结果表明，离子液体中加入H^＋改性后，乙烯的转化率由改性前的95．23％提高到100％，提高了4．77个百分点，乙苯的选择性由98．25％提高到99．42％。利用Raman光谱、FAB（快速原子轰击）和^1H NMR分析手段，对改性离子液体改善催化烷基化效果的原因进行了研究。结果表明，改性后离子液体中阴离子Fe2Cl7^-的强度下降，离子液体中加入H^＋后，形成超强酸，成为不同种类正碳离子的良好接受体，从而改善了H^＋传递反应的活性，使其具有较高的催化活性和选择性。     

三氟甲磺酸催化萘的烷基化研究

使用三氟甲磺酸作催化剂对萘烷基化反应进行研究,考察了催化剂用量、反应温度、萘烯比、滴加时间等条件对萘烷基化反应的影响,同时对烷基萘产品的抗氧化安定性进行研究。结果表明,在萘烯摩尔比为1:3、反应温度为80 ℃、滴加时间为3 h、反应时间为1 h、催化剂用量为0.8%的条件下,烷基萘产品的运动黏度(100 ℃)为16.35 mm2/s,烷基化反应转化率为96%,产品溴指数为168 gBr2/(100 g),并不需要进一步加氢精制工序。高压差示扫描量热法实验结果表明,在聚α-烯烃中加入一定比例烷基萘产品有助于提高其抗氧化安定性。     

杂多酸复配型离子液体降烯烃催化反应

研究了[Bmim]Cl-AlCl3离子液体催化体系的FCC汽油降烯烃性能。结果表明，在40℃、20min和剂／油体积比为1：10的反应条件下．FCC汽油的烯烃体积分数下降了14．70％，辛烷值基本不变，并且离子液体可重复使用。由于杂多酸复配型离子液体具有超强酸性，因此可同时催化FCC汽油中的低碳烯烃与异构烷烃的烷基化、与芳烃的烷基化以及自身的二聚反应，达到降烯烃的目的。FCC汽油中的含氮组分是导致该离子液体催化剂失活的主要原因，含硫组分的影响不大。     

离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫的实验室研究

将离子液体用于催化裂化汽油烷基化脱硫实验，考察了不同阳离子、阴离子、阴阳离子比例对催化裂化汽油脱硫率的影响。研究结果表明，在离子液体作用下，FCC汽油中噻吩类硫化物与烯烃发生烷基化反应，生成了沸点更高的烷基化产物。由于叔胺盐阳离子在具有Lewis酸性的同时还有Broensted酸性，由它形成的离子液体酸性较强。与CuCl、SnCl2相比，由AlC13提供阴离子合成的离子液体的酸性最强，更适合做烷基化催化剂。由AlCl3与Et3NHCl按摩尔比为2：1合成的离子液体作用于FCC汽油，脱硫率在70％以上，汽油收率在95％以上，辛烷值基本无变化。     

离子液体催化合成甘油单酯及抗磨性能研究

以脂肪酸和甘油为原料、1,4-二氧六环为溶剂、自制离子液体为催化剂合成甘油单酯。考察甘油与脂肪酸摩尔比、催化剂用量、反应时间、溶剂用量和反应温度对酯化反应的影响,经单因素实验得到的最佳工艺条件为：甘油与脂肪酸摩尔比7:1,催化剂用量为原料总质量的8%,溶剂用量为原料总质量的50%,反应温度140～150 ℃,磁力搅拌冷凝下反应3 h。对甘油单酯进行抗磨性能的评价结果表明,在低硫柴油中加入80 μg/g甘油脂肪酸酯可以符合EN590欧洲车用柴油标准的要求。