氯化丁基吡啶/AlCl_3离子液体催化体系中富马酸二甲酯合成过程优化

在氯化丁基吡啶与AlCl3 组成的离子液体催化体系中 ,顺丁烯二酸酐与甲醇反应 ,生成富马酸二甲酯 .采用单纯型优化方法对催化剂用量 ,反应时间、反应原料摩尔比进行了优化 .实验结果表明氯化丁基吡啶与AlCl3 组成的离子液体具有异构化和酯化两种催化作用 .在优化条件下m(催化剂 )∶m(顺丁烯二酸酐 ) =0 .0 7∶1 ;n(甲醇 )∶n(顺丁烯二酸酐 ) =1 .1∶1 ,反应时间 3h,反应温度 65℃ ,富马酸二甲酯的收率达到 92 % .     

氯化丁基吡啶／AlCl3离子液本催化体系中富马酸二甲酯合成过程优化

在氯化丁基吡啶与AlCl3组成的离子液体催化体系中，顺丁烯二酸酐与甲醇反应，生成富马酸二甲酯。采用单纯型优化方法对催化剂用量，反应时间、反应原料摩尔比进行了优化。实验结果表明氯化丁基吡啶与AlCl3组成的离子液体具有异构化和酯化两种催化作用。在优化条件下m（催化剂）∶ m（顺丁烯二酸酐）＝0.07∶1;n（甲醇）∶n（顺丁烯二酸酐）＝1.1∶1，反应时间3h，反应温度65℃，富马酸二甲酯的收率达到92％。     

LDO催化大豆油制备生物柴油的研究

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了镁铝复合氧化物（LDO）,以镁铝复合氧化物为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,通过正交试验考察反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对制备过程的影响,优化制备工艺。研究表明：镁铝复合氧化物可以用于以大豆油甲醇为原料酯交换反应制备生物柴油工艺,其为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油最佳制备工艺条件是：反应温度65℃,反应时间3 h,反应醇油比9∶1,催化剂用量4%,在此条件下获得生物柴油的产率为96.25%。     

利用新型固体碱催化合成生物柴油

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶一凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na／SiO2）,将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂焙烧温度、n（NaOH）／n（SiO2）、n（甲醇）／n（大豆油）,催化剂质量分数和反应时间对收率的影响。结果表明,固体碱催化剂Na／SiO2在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为600℃、n（NaOH）／n（SiO2）为2：1、n（甲醇）／n（大豆油）为15：1、催化剂质量分数为7％、反应时间3h,酯交换反应转化率可达97．42％。该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

酸性离子液体催化合成乙酸松油酯

制备了7种酸功能化离子液体,分别将其与氯乙酸组成复合催化体系用于催化α-蒎烯一步合成乙酸松油酯,筛选出一种催化效果较佳的离子液体[HSO3-pmim]H2PO4,并用FT-IR1、H NMR和13C NMR对其进行了表征。考察影响反应的主要因素,确定了较佳的反应条件:n(α-蒎烯)∶n([HSO3-pmim]H2PO4)∶n(氯乙酸)∶n(乙酸)=5∶0.9∶5∶14,反应温度40℃,反应时间10 h。在此条件下,α-蒎烯转化率为85.6%,乙酸松油酯质量分数为36.0%。该催化体系可重复使用,重复使用5次时,α-蒎烯转化率为83.5%,乙酸松油酯质量分数仍达33.7%。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

NaHSO4·SiO2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂(NaHSO4·SiO2),进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明:固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。     

离子液体催化合成乙酸乙酯的研究

研究了1-己基吡啶氟硼酸盐离子液体的合成及表征,并利用1-己基吡啶氟硼酸盐离子液体作溶剂和催化剂,通过酯化反应在反应精馏装置中合成乙酸乙酯.考察了回流比、进料比及离子液体用量对反应精馏的影响,并考察了离子液体的重复使用性能.结果表明,该离子液体为Lewis酸,具有催化活性,将其用于酯化反应,使选择性得到显著的提高,离子液体重复使用5次,其催化活性基本不变.适宜的反应条件(进料比)为:n(乙酸)∶n(乙醇)=1.1∶1.0,离子液体用量为n(乙酸)∶n(离子液体)=8.0∶1.0,回流比为3.0.     

二氧化硅—磺酸催化棉籽油酯交换制备生物柴油

通过溶胶—凝胶法制备二氧化硅,与氯磺酸反应形成二氧化硅-磺酸(SiO2-SO3H)固体酸催化剂,并用于大豆油与乙醇的酯交换制备生物柴油。实验结果表明,二氧化硅—磺酸具有较高的酯交换反应活性。反应温度120℃、反应时间6.0 h、醇油物质的量比6∶1、w(催化剂)为5.0%和w(脂肪酸)为30.0%,生物柴油收率可达95.6%。与固体碱催化剂相比,固体酸催化剂对原料的酸度有更强的适应性。     

1-烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化油酸甲酯的研究

为寻找高活性催化剂,制备了5种甲基咪唑类硫酸氢盐离子液体([CnMIm]HSO4,n=0,2,4,6,8),测定了其酸性强度,研究了其酯化催化性能.结果表明:在这5种离子液体中,1-己基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C6MIm]HSO4)催化酯化反应效果最佳,其反应条件是:反应时间14 h,反应温度为90℃,n(甲醇):n(油酸)=2.5:1,催化剂用量为酸重的8%,油酸甲酯的产率可达91%以上.产物易于纯化,离子液体重复使用了6次仍显示出良好的催化效果.在温和的实验条件下,[C6MIm]HSO4对油酸的酯化反应显示出良好的催化活性.     

酸性离子液体催化合成马来酸二异辛酯

以马来酸酐和异辛醇为原料,研究了酸性离子液体催化剂催化合成马来酸二异辛酯的反应,考察了离子液体种类、酐醇摩尔比、离子液体用量、反应时间等对反应的影响。得到较佳工艺条件:以酸功能化离子液体[HSO3-pPy]HSO4为催化剂,n(马来酸酐)∶n(异辛醇)=1∶2.2,马来酸酐0.1 mol,催化剂用量2.3 g,反应时间2.0 h。在该条件下,马来酸酐酯化率达98.8%。反应结束后离子液体通过简单倾析即可与反应液分离,分离后的离子液体未经任何处理可重复使用6次,酯化率没有明显降低(>98.4%),具有较好的重复使用性能。     

离子液体[HMIM]Br和[HMIM]BF_4对SiO_2气凝胶制备的影响

利用离子液体[HMIM]Br、[HMIM]BF4作催化剂,TEOS作前驱体在常压下制备出了高孔隙率块状SiO2气凝胶,并研究了离子液体对气凝胶制备的影响。离子液体[HMIM]BF4比[HMIM]Br拥有更好的催化性能,可以大大缩短凝胶时间,且两种离子液体制备凝胶过程中,凝胶时间都随n(IL)/n(Si)的增加而逐渐延长。在n(IL)/n(Si)=1.5时,制得密度最小、孔隙率最大的气凝胶;n(IL)/n(Si)>1.5时,随离子液体的摩尔比率的增加,气凝胶的密度增大,孔隙率、成块性和透明性逐渐降低。     

离子液体[HMIM]Br和[HMIM]BF4对SiO2气凝胶制备的影响

利用离子液体[HMIM]Br、[HMIM]BF4作催化剂,TEOS作前驱体在常压下制备出了高孔隙率块状SiO2气凝胶,并研究了离子液体对气凝胶制备的影响.离子液体[HMIM]BF4比[HMIM]Br拥有更好的催化性能,可以大大缩短凝胶时间,且两种离子液体制备凝胶过程中,凝胶时间都随n(IL)/n(Si)的增加而逐渐延长.在n(IL)/n(Si)=1.5时,制得密度最小、孔隙率最大的气凝胶;n(IL)/n(Si)>1.5时,随离子液体的摩尔比率的增加,气凝胶的密度增大,孔隙率、成块性和透明性逐渐降低.     

固体酸催化大豆油与乙醇酯交换制备生物柴油

利用淀粉和对甲基苯磺酸合成了新型碳基固体酸催化剂,并将它应用于大豆油与乙醇的酯交换反应制备生物柴油。考察了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及使用次数等因素对生物柴油收率的影响。结果表明,新型碳基固体酸催化剂对大豆油与乙醇酯交换反应有很高的催化活性,易于分离,具有良好的稳定性。最佳反应条件为:醇油摩尔比为8∶1,催化剂质量分数为7.0%,反应时间8 h,反应温度为80℃,该条件下生物柴油的质量收率可达67.4%。     

新型柴油十六烷值改进剂—草酸二丁酯的合成

以草酸和正丁醇为原料,在酸催化剂下进行酯化反应合成出一种新型柴油十六烷值改进剂--草酸二丁酯。考察了分别用浓硫酸,强酸性阳离子交换树脂和Fe2O3／SO42-固体超强酸3种不同的催化剂对该反应的催化性能;确定了各自的最佳合成工艺条件。以硫酸为催化剂,在n(酸): n(醇)=1:3,w(催化剂)=0.5％,带水剂10 mL,反应时间5 h条件下,草酸二丁酯的收率可达90.5％;以酸性阳离子交换树脂为催化剂,在n(酸):n(醇)=1 : 2.5,w(催化剂)=10％,带水剂30mL,反应时间4 h条件下,草酸二丁酯的收率可达93.2％;以Fe2O3／SO42-固体超强酸为催化剂,在n(酸):n(醇)=1:2.5,w(催化剂)=1.5％,带水剂20 mL,反应时间4 h条件下,草酸二丁酯的收率可达96.0％。     

离子液体中TiO_2-SiO_2复合气凝胶的制备

采用溶胶-凝胶法,正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBT)为硅源和钛源,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([HMIM]Br)为模板剂,常压干燥制备了块状TiO2-SiO2复合气凝胶。通过SEM、TEM、XRD、FT-IR及N2吸附-脱附法对复合气凝胶的结构进行了表征,并对其光催化性能进行相关研究。制备的n(Ti)∶n(Si)∶n(ILs)=2∶1∶0.5的TiO2-SiO2复合气凝胶具有多孔结构,其孔径为3.216nm,孔体积为0.418cm3/g,比表面积为519.4m2/g,且对罗丹明B的光降解性能明显高于P25。     

氯铝酸离子液体催化合成二苯甲酮

本文以路易斯酸性离子液体[Emim]Br-AICl3为催化剂,以苯和苯甲酰氯为原料催化合成二苯甲酮.考察了离子液体的催化活性,较系统地研究了催化剂路易斯酸性、反应时间、反应温度和反应物摩尔比等条件对收率的影响.在n(AlCl3)/n([Emim]Br-AlCl3)=0.80,n(苯):n(苯甲酰氯)=3:1、反应温度80℃、反应时间80min工艺条件下,二苯甲酮的收率达76.4%.     

废聚乳酸醇解法制备乳酸烷基酯

以氯化铁(FeCl3)为催化剂,聚乳酸(PLA)为原料,通过醇解反应制备乳酸烷基酯。采用正交试验考察了反应条件对甲醇醇解PLA结果的影响,得到的较佳反应条件为温度130℃、时间4h、n(FeCl3)∶n(PLA)=0.01∶1、n(甲醇)∶n(PLA)=5∶1。在上述反应条件下,PLA转化率≥95%,乳酸甲酯收率≥87%。将甲醇换作乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇,也得到了较好的反应结果。另外,对催化剂的回用性能进行了考察,结果表明:重复回用6次后,PLA的转化率及甲酯的收率无明显变化。采用FT-IR技术对醇解产物进行了表征。     

新型柴油十六烷值改进剂-草酸二丁酯的合成

以草酸和正丁醇为原料，在酸催化剂下进行醇化反应合成出一种新型柴油十六烷值改进剂——草酸二丁酯。考察了分别用浓硫酸，强酸性阳离子交换树脂和Fe2O3／SO4^2-固体超强酸3种不同的催化剂对该反应的催化性能;确定了各自的最佳合成工艺条件。以硫酸为催化剂，在n(酸)：n(醇)=1:3，ω(催化剂)=0．5％，带水剂10mL，反应时间5h条件下，草酸二丁酯的收率可达90．5％；以酸性阳离子交换树脂为催化剂，在n(酸)：n(醇)=1：2．5，ω(催化剂)=10％，带水剂30mL，反应时间4h条件下，草酸二丁酯的收率可达93．2％；以Fe2O3／SO4^2-固体超强酸为催化剂，在n(酸)：n(醇)=1：2．5，ω(催化剂)=1．5％，带水剂20mL，反应时间4h条件下，草酸二丁酯的收率可达96．0%。