几种[Ph_3PR]~+Ⅹ-型季鏻盐催化合成对氟硝基苯

通过亲核取代合成了9种[Ph_3PR]~+-型季鏻盐,并通过红外、核磁氢谱进行了表征。将合成的季鏻盐作为相转移催化剂用于卤素交换氟化合成对氟硝基苯的反应,结果表明,在9种季鏻盐中,[Ph_3PC_4H_9]~+Br-的催化性能最佳。考察了催化剂用量、时间、KF用量、温度、溶剂等因素对反应的影响,得到的最优工艺条件为m(季鏻盐)∶m(KF)=0.02,n(KF)∶n(对氯硝基苯)=2,温度190℃,时间3h,溶剂为二甲基亚砜;在此条件下原料转化率为95.63%,产物收率90.89%。     

一步酯交换法合成碳酸酯

以甲醇、CO_2、环氧乙烷(EO)为原料通过一步酯交换法合成碳酸酯,考察了多种酯化及醇解催化剂的活性。对于季铵盐、季鏻盐催化剂,阳离子基团活性高低顺序为:[Pr_4N]~+[Et_4N]~+[Me_4N]~+[PPh_3Me]~+[Bu_4N]~+;阴离子活性高低顺序为:Br~-I~-;其中,[Et_4N]~+基团的目标产物选择性最好。因此选择Et_4NBr作为一步酯交换反应的催化剂,确定了较佳的反应条件:温度150℃、压力4MPa、催化剂用量0.22mol/L、甲醇与EO的摩尔比4、反应时间4h。在此条件下,EO转化率达到97.22%,产物中碳酸二甲酯与碳酸乙烯酯的总选择性为86.54%。     

N-单烷基苯胺的合成

实验以苯胺、三乙胺、正溴丙烷、季铵盐、季鏻盐等为原料,苯胺与卤代烃烷基化在季铵盐离子液体催化下高选择性合成N-单烷基苯胺。考察了离子液体种类及用量、反应温度、三乙胺用量、苯环上的取代基性质等因素对反应的影响。实验结果表明,以四丁基氯化铵(TBAC)为催化剂,n(苯胺):n(TBAC):n(三乙胺)=20:1:40,反应温度60℃,不同取代基的苯胺N-单烷基化反应转化率大于80%,选择性大于85%,离子液体可回收并重复使用。     

新型马尿酸盐类离子液体的腐蚀性与摩擦学性能

设计开发了3种马尿酸盐类离子液体：1-丁基-3-甲基咪唑马尿酸盐离子液体[BMIM][Hip]、胆碱马尿酸盐离子液体[CHO][Hip]和三丁基十四烷基鏻马尿酸盐离子液体[P₄₄₄₁₄][Hip],通过电化学和摩擦学方法分别考察了这3种离子液体对低碳钢的腐蚀性,及其作为润滑剂对钢/钢摩擦副的摩擦学性能,并与传统1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([BMIM][BF₄])进行比较。结果表明：传统离子液体[BMIM][BF₄]对低碳钢的腐蚀性较强;合成的3种离子液体对低碳钢的腐蚀性均非常弱,其中[CHO][Hip]对低碳钢的腐蚀性最弱;此外,合成的3种离子液体在钢/钢摩擦副上均表现出优异的摩擦学性能,使用[BMIM][Hip],[CHO][Hip],[P₄₄₄₁₄][Hip]润滑时摩擦副的磨损量分别为使用[BMIM][BF₄]润滑时磨损量的9.3%,5.3%,18.1%。     

碱性离子液体催化合成N-烷基芳胺化合物

合成了5种以N-甲基咪唑为基体的碱性离子液体,以其作为催化剂,在无溶剂条件下,成功催化合成N-烷基化芳胺化合物.考察了离子液体种类、反应时间、卤代烃的种类等因素对反应的影响.实验结果表明,以碱性离子液体氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑盐([Bmim]OH)为催化剂,反应温度30℃,反应时间4h条件下,不同取代基苯胺N-烷基...     

高效负载型季鏻盐催化合成碳酸乙烯酯

用沸点较高的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)取代甲苯作为溶剂高效合成了负载型季鏻盐催化剂,并将该催化剂用于环氧乙烷(EO)与CO2合成碳酸乙烯酯(EC)。对催化剂载体、季鏻盐离子和配位阴离子的种类进行了筛选,优化了合成EC的工艺条件,并考察了催化剂的重复使用性能。实验结果表明,适宜的催化剂制备条件为:氯甲基化的聚苯乙烯作为催化剂载体,三苯基膦作为合成季鏻盐的叔膦,DMF作为溶剂,I-作为配位阴离子;该催化剂用于合成EC的最佳工艺条件为:EO与催化剂的质量比6.6,反应温度100℃,反应压力2.5MPa,反应时间2h;在该条件下,EO转化率为98.4%,EC选择性为99.6%;催化剂重复使用5次活性无明显下降,显示了良好的工业应用前景。     

离子液体中正丁基苯基醚的绿色合成方法

制备了1-甲基-3-正丁基咪唑氟硼酸盐([bmim]BF_4)和N-正丁基吡啶氟硼酸盐([bpy]BF_4)两种离子液体,并作为溶剂和催化剂用于正丁基苯基醚的合成。考察了反应条件对正丁基苯基醚产率的影响,探讨了正丁基苯基醚的合成反应机理。在反应条件为65℃、2 h、氯代正丁烷与苯酚钠摩尔比为1∶1.2、离子液体与反应物的质量比为2∶1时,分别以[bmim]BF_4、[bpy]BF_4和混合离子液体([bmim]BF_4和[bpy]BF_4的摩尔比为1∶1)为溶剂和催化剂时,正丁基苯基醚的产率分别为80.2%、85.1%和96.9%。结果表明,混合离子液体因提高了与极性相异反应物的相溶性而明显提高了正丁基苯基醚的产率,并且具有良好的重复使用性能。     

离子液体用于催化CO_2环加成反应的研究进展

CO_2与环氧化合物环加成制备环状碳酸酯是一个具有原子经济性的绿色过程。概述了用于该反应的几种均相和非均相催化剂,如有机碱、季铵盐、季鏻盐和咪唑类离子液体等的最新研究进展,重点阐述了氢键供体(如羟基、氨基)与环氧化物成氢键作用对催化剂活性的影响,总结了几种可能的反应机理,为设计高效催化剂提供依据。对于非均相催化剂,利用功能化的载体负载活性组分来提高催化剂活性和稳定性,同时简化催化剂的回收过程。指出了用于催化合成环状碳酸酯的未来发展方向。     

离子液体中季铵型六聚钨酸盐相转移催化氧化脱硫性能

制备了亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)和4种季铵型六聚钨酸盐催化剂,通过FTIR,UV-Vis,TG等方法对它们的结构进行了表征;考察了以H2O2为氧化剂,季铵型六聚钨酸盐催化剂在离子液体[Bmim]BF4中相转移催化氧化模拟油中二苯并噻吩(DBT)的活性。实验结果表明,随H2O2和催化剂用量的增加、反应温度的升高和反应时间的延长,DBT脱除率单调增加;适宜的反应条件为:以季铵型六聚钨酸盐[C18H37(CH3)3N]2W6O19为催化剂,模拟油用量5mL、离子液体[Bmim]BF4用量1 mL、反应温度50℃、反应时间3.0 h、n(催化剂)∶n(DBT)=1∶10、n(H2O2)∶n(DBT)=4;在此条件下,该脱硫体系的DBT脱除率可达99.6%,其脱硫效果好于仅用离子液体萃取脱硫和无离子液体的催化氧化脱硫体系的脱硫效果。     

预测乙烷/离子液体系统溶解平衡的UNIFAC模型

采用UNIFAC模型对乙烷在1-烷基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐([RMIm][Tf2N],R=乙基(E)、丁基、己基、辛基(O)、癸基)离子液体中的113个溶解度数据进行关联,得到了乙烷与主基团CH2—和[MIm][Tf2N]间的交互参数,建立了预测乙烷在该类离子液体中溶解度的UNIFAC模型。利用该模型预测了乙烷在[EMIm][Tf2N]和[OMIm][Tf2N]两种离子液体中的溶解度,预测值与文献值吻合较好,平均误差分别为4.01%和3.81%,最大误差为9.86%。将该模型用于分析改变烷基链长对乙烷在[RMIm][Tf2N]离子液体中溶解度的影响发现,在烷基链长较短时,增加其链长可有效提高乙烷的溶解度;但当烷基链长较长时,其效果减弱。该模型可对乙烷在该类离子液体中的溶解度进行有效预测,为其相关的传质分离过程提供相平衡数据。     

Brφnsted酸性离子液体催化麻疯树油制备生物柴油

合成了Br?nsted酸性离子液体[HSO_3-pmin]~+[HSO_4]~-,采用FT-IR表征了结构,并用该离子液体作为催化剂催化麻疯树油制备生物柴油。研究了反应温度、醇油比、反应时间和催化剂用量对生物柴油转化率和酸值两种因素的影响,分析酸值和转化率之间的关系。实验结果表明:在反应温度70℃,醇油比25∶1,反应时间3 h,催化剂用量油重3%条件下,转化率为90.13%,所得生物柴油酸值(KOH)仅为0.049 mg/g,GC-MS测定生物柴油中脂肪酸甲酯的相对含量高达100%。离子液体稳定性较好,循环使用6次仍然保持较高催化活性。     

吗啡啉类酸性离子液体的合成及其催化酯化反应

制备了N-甲基-N-丁基吗啡啉硫酸氢盐([Nbmm]HSO4)和N-甲基-N-丁基吗啡啉对甲苯磺酸盐([Nbmm]PTSA)两种新型酸性离子液体。通过FT-IR和元素分析确认其结构。所合成的离子液体均溶解于强极性溶剂,且酸性较强。以乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的反应为模型反应考察了离子液体催化酯化反应的催化活性,吗啡啉离子液体具有很好的催化活性,其强弱顺序为[Nbmm]HSO4[Nbmm]PTSA。这与离子液体的酸性及其与原料、产物的溶解性有关。同时也说明吗啡啉离子液体的酸性主要由其阴离子决定。在n(环己烷)∶n(乙醇)∶n(乙酸)=0.88∶2∶1、离子液体[Nbmm]HSO4加入量为原料总质量的1.8%、反应时间为3h条件下,采用溶剂回流法合成乙酸乙酯收率达99.57%。脱水后离子液体重复使用5次,催化活性仍无明显下降。将[Nbmm]HSO4应用于乙酸正丁酯和油酸甲酯的合成也具有较高的催化活性。     

新型酸性离子液体的合成及其催化性能研究

合成了5种不同的酸性离子液体,分别以新合成的5种酸性离子液体为催化剂,环氧丙烷和CO2为原料,在相同条件下催化合成碳酸丙烯酯,筛选出催化性能最好的酸性离子液体1 -丙酸基-3-甲基咪唑溴盐.该离子液体作为催化剂的最佳使用条件为:反应温度110℃,反应压力1.5 MPa,反应时间2h,n(催化剂)∶n(环氧丙烷)=1∶5...     

阳离子结构对磺酸基离子液体酸强度的影响规律

采用UV-Hammett指示剂联用法,以对硝基苯胺为指示剂,考察了阴离子为硫酸氢根,阳离子分别为三乙胺、N-甲基咪唑、吡啶或己内酰胺上带有丙烷基磺酸或丁烷基磺酸的8种磺酸基功能化离子液体的酸强度。结果表明,同一种离子液体的浓度越大,其酸强度越大,但不同离子液体间的相对酸强度大小顺序与离子液体的浓度无关;含氮母体化合物不同的磺酸基离子液体按酸强度由大到小排列的顺序为己内酰胺类、吡啶类、咪唑类、三乙胺类,当含氮母体化合物相同时,磺酸基的烷基侧链越长,则酸强度越大;相比于侧链长短对酸强度的影响,含氮母体化合物种类的影响更为明显。N-(4-磺酸基)丁基-咪唑硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-己内酰胺硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-吡啶硫酸氢盐、N-(3-磺酸基)丙基-吡啶硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-咪唑硫酸氢盐和N-(3-磺酸基)丙基-咪唑硫酸氢盐6种离子液体在甲醇中的酸强度均比浓硫酸的大;但在水中,只有前5种离子液体的酸强度大于同浓度硫酸的酸强度。     

[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2催化剂上苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚

在硝基苯加氢合成对氨基苯酚过程的Bamberg重排反应中,采用酸性离子液体来替代硫酸催化剂。设计并合成出了一种新型的含有-SO3H基团的季铵型酸性离子液体N,N,N-三甲基-N-磺丁基硫酸氢铵([HSO3-b-N(CH3)3]HSO4),并与另3种离子液体1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-bmim]HSO4)、N,N-二乙基硫酸氢铵([(CH3CH2)2NH2]HSO4)及N,N,N-三甲基硫酸氢铵([(CH3)3NH]HSO4)的酸性质进行了对比,考察了这些离子液体在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中的催化性能。为了减少离子液体的用量和便于回收催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出负载型离子液体催化剂[HSO3-b-N(CH3)3]HSO4/SiO2,并对其催化性能进行了研究。结果表明,该催化剂在苯基羟胺Bamberg重排制备对氨基苯酚反应中具有较高的催化活性,在离子液体与苯基羟胺摩尔比为0.5、反应温度85℃、反应时间30 min的条件下,苯基羟胺转化率100%,对氨基苯酚选择性60.5%。     

双氨基离子液体-水二组分物系汽液平衡的测定

采用功能型离子液体3-丙胺基-三丁基磷甘氨酸盐([aP_(4443)][Gly])水溶液,在温度范围为278.15~408.15 K、水溶液中离子液体含量(w)在10.00%~95.05%之间的汽液平衡进行了测定,获得了98组蒸汽压实验数据,并采用电解质非随机双液体模型对实验数据进行了拟合,获得了阴阳离子与水分子间的相互作用系数。实验结果表明,[aP_(4443)][Gly]的亲水性很强;实验测量结果与模型计算结果较好符合,平均相对误差为2.94%。     

添加季铵盐离子液体润滑脂的摩擦学性能

以布洛芬为阴离子、季铵盐为阳离子制备了2种环境友好的季铵盐离子液体——三辛基十四烷基铵布洛芬(N88814-Ibu)和三辛基丁基铵布洛芬(N8884-Ibu),然后将其添加到PAO10复合锂基润滑脂(G)中,用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明,上述季铵盐离子液体添加到PAO10复合锂基润滑脂中表现出优异的减摩抗磨性能。N88814-Ibu-G的减摩抗磨性能优于N8884-Ibu-G,加入的质量分数为3%时,N8884-Ibu-G和N88814-Ibu-G的减摩抗磨性能最佳。EDS谱分析表明,季铵盐离子液体能够显著地降低摩擦磨损是因为在摩擦副表面形成了含N元素的化学反应膜。     

酸性离子液体在乙醇脱水反应中的应用

以浓硫酸和几种酸性离子液体为催化剂,对乙醇脱水制乙烯反应进行了研究。探讨了催化剂类型、反应温度、乙醇流量等因素对反应的影响。实验结果表明,180℃时,以酸性离子液体1-丁磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-BMIM]HSO4)为催化剂,乙醇的转化率(73.8%)及乙烯的选择性(86.6%)与浓硫酸为催化剂时相似,而酸性较弱的离子液体催化乙醇脱水反应的效果较差。在120～220℃范围内,[HSO3-BMIM]HSO4催化乙醇脱水反应时乙醇转化率及乙烯选择性随反应温度的升高而增加;在一定的乙醇流量范围(1.0～8.0mL/h)内,反应温度为180℃时乙醇转化率及乙烯选择性随乙醇流量的增大而降低,而在220℃时,乙醇转化率及乙烯选择性则变化不大,反应200h内乙醇转化率及乙烯选择性都保持在96%以上。     

磺酸型离子液体催化合成脂肪族1,2-二醇

以磺酸型离子液体1-(3-丙烷磺酸)吡啶磷酸氢盐[PyPS]H_2PO_4为催化剂催化甲酸-双氧水氧化端烯烃合成相应的1,2-二醇,采用~1H NMR对产物的结构进行了表征。以1-己烯合成1,2-己二醇为模型反应,得到了反应的优化条件,即:n(1-己烯)∶n(H_2O_2)∶n(甲酸)=1∶1.1∶2,催化剂[PyPS]H_2PO_4 2.5 mol%,反应温度50℃,反应6 h。在此条件下,1,2-己二醇、1,2-戊二醇、1,2-辛二醇、1,2-环己二醇以及苯乙二醇收率分别为78.2%,74.7%,68.8%,76.2%和74.0%。[PyPS]H_2PO_4容易回收,在循环使用中催化活性未见明显降低。     

咪唑基离子液体[BMIm]^＋PF6^-＋AlCl3在温室下的沉积银规律的探究

我们通过仿真实验探讨了温室下的眯唑基离子液体[BMIm]^＋PF6^-＋AlCl3在银（铜面上）沉积中表现出来种种性质,从而为PCB板上沉银打开了另一扇窗口,尽管真正应用还有一段时日,但是我们坚信其在优化PCB板表面定能一展身手!