超声辐射下酸性离子液体催化合成1,1-二乙酸酯

室温无溶剂超声辐射下,以功能化酸性离子液体[C3SO3Hnhm][HSO4]为催化剂、芳香醛和乙酸酐为原料合成1,1-二乙酸酯。通过单因素试验优化了反应条件,研究了该离子液体的重复使用性能及催化剂的底物适用性。结果表明,当苯甲醛与乙酸酐的摩尔比为1∶2.3,20℃超声辐射反应15 min,催化剂用量为苯甲醛物质的量的1%时,收率可达96%以上;[C3SO3Hnhm][HSO4]重复使用5次,其催化活性下降不明显;将[C3SO3Hnhm][HSO4]用于其他芳香醛的催化,收率为84%~98%。     

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%。     

离子液体催化麻疯树果油制备生物柴油

通过两步法制备了一种酸性功能化离子液体[BSO3HMIM]HSO4,以麻疯树果油为原料,考察了离子液体[BSO3HMIM]HSO4催化下,甲醇和麻疯树果油酯交换制备生物柴油的性能。结果表明,当醇油摩尔比为12,离子液体[BSO3HMIM]HSO4用量为6%,反应时间为5h,反应温度为120℃时,生物柴油收率可达93.4%,且离子液体[BSO3HMIM]HSO4具有较好的重复使用能力,重复使用6次后,生物柴油的收率没有明显降低。     

酸性离子液体催化合成季戊四醇棕榈油酸酯

合成两种酸性离子液体,正丁基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C4Im][HSO4]和异丁基甲基咪唑硫酸氢盐[i-C4Im][HSO4],催化合成季戊四醇棕榈油酸酯(PPAE),结果发现[i-C4Im][HSO4]催化活性最大。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳反应条件:棕榈油酸与季戊四醇物质的量比为6∶1,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度220℃,反应时间4 h,PPAE转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用2次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[i-C4Im][HSO4]具有合成的PPAE色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

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。     

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。     

含硫酸氢盐离子液体的水+乙酸体系汽液平衡数据测定

为探究离子液体(ILs)作为催化剂对酯化反应精馏体系汽液平衡产生的影响，采用Dvorak-Boublik平衡釜测定了5种压力下水(1)+乙酸(2)二元体系的汽液平衡数据，并测定了不同压力和不同离子液体摩尔分数下的水(1)+乙酸(2)+1-磺酸丁基-2-甲基吡啶硫酸氢盐([HSO3-BMPy][HSO4])(3)三元体系的汽液平衡数据。通过COSMOlogic软件对[HSO3-BMPy][HSO4]几何结构进行优化，模拟获取屏蔽电荷密度图(σ-Profile)。结果表明，加入[HSO3-BMPy][HSO4]提高了二元体系的平衡温度，且对水的影响更大，减压使其平衡温度降低。[HSO3-BMPy][HSO4]易与水结合，使水与乙酸更难分离。测得的汽液平衡数据可为含[HSO3-BMPy][HSO4]体系的酯化反应精馏模拟计算提供热力学基础数据。     

三乙胺离子液体用于催化衣康酸酯化反应研究

制备了多种Brφnsted酸性离子液体,分别将其作为催化剂用于衣康酸酯化反应,考察其催化性能与结构的关系.筛选对比表明三乙胺类离子液体具有较好的催化性能及重复使用性,由FT-IR、NMR对其进行了表征测定.以离子液体[HSO3-pTEA]pTSA为催化剂合成衣康酸二正丁酯,在重复使用7次后催化所得酸转化率为96.5%.优化工艺条件下得酸转化率为98.8%,酯收率为96.7%;以离子液体[HSO3-pTEA]HSO4为催化剂合成衣康酸二异辛酯,在重复使用7次后催化所得酸转化率为95.2%.优化工艺条件下得酸转化率为98.7%,酯收率为96.3%.     

Brφnsted酸性离子液体催化酯化2,6-萘二甲酸二甲酯的合成

采用两步法合成了[MPSIm][HSO_4]、[EPSIm][HSO_4]、[BPSIm][HSO_4]、[HPSIm][HSO_4]、[MPSIm][H_2PO_4]和[MPSIm][pTS]6种Brφnsted酸性离子液体,分别考察了其在酯化合成2,6-萘二甲酸二甲酯(2,6-NDC)过程中的催化性能。结果表明,[MPSIm][HSO_4]的催化活性最高;当采用[MPSIm][HSO4]催化剂时,在反应温度为137℃、反应时间为4 h、醇酸质量比为7. 5∶1和催化剂质量为甲醇质量2%的条件下,2,6-NDA的转化率达到99. 1%,2,6-NDC的收率达到92. 9%,且催化剂循环使用10次,[MPSIm][HSO_4]的催化活性并没有显著下降。与传统硫酸催化剂相比,[MPSIm][HSO_4]显著降低了甲醇醚化的副反应。     

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。