离子液体中固体酸催化合成四氢呋喃和四氢吡喃衍生物

在固体酸SO4^2-／SnO2—Fe2O3或S2O8^2-／SnO2-Fe2O3或钨磷酸（H3PW12O40）催化下,由离子液体介质中不饱和醇出发,以高收率制得四氢呋喃和四氢吡喃衍生物。讨论了硫酸、对甲基苯磺酸、三氟甲基磺酸、固体酸SO4^2-／SnO2-Fe2O3或S2O8^2-／SnO2-Fe2O3或钨磷酸对反应转化率的影响。结果表明,在固体酸和离子液体催化体系中,利用不饱和醇成功地制得了四氢呋喃和四氢吡喃衍生物,收率达到90％以上,且反应体系可循环使用。     

纳米氧化铜催化合成二氢喹唑啉衍生物的工艺参数探究

以N-苯基甘氨酸乙酯为反应底物,合成了10种二氢喹唑啉类化合物,并通过¹H NMR、1H NMR、⁽¹³⁾C NMR以及HRMS等方法对目标产物进行表征。结果表明,较佳反应条件为:溶剂DMSO,催化剂纳米氧化铜,温度90℃,反应时间12 h。该方法具有操作简单、成本低廉、产率高、催化剂纳米氧化铜可循环利用等优点。     

新型磺酸功能化离子液体催化1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮的绿色合成

双磺酸型离子液体[(HSO₃-p)₂im][HSO₄]催化条件下以水做溶剂,苯肼与1,3-环己二酮反应,合成1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮的绿色合成体系,成功合成了化合物1,2,3,9-四氢咔唑-4-酮,收率为56.5%。对离子液体催化剂的重复使用情况进行了研究,离子液体重复使用6次,仍能催化合成反应,产率大于53.4%。     

离子液体催化合成三醋酸甘油酯

以丙三醇和乙酸为原料,用离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐作催化剂合成三醋酸甘油酯,相对于采用浓硫酸催化合成,具有反应时间短、产品收率高、操作方便、分离容易等优点,并且有利于减少设备腐蚀和环境污染。另外,考察了影响酯化反应的因素结果表明:按1:5的比例加入甘油与冰醋酸以及1%离子液体,反应温度为135℃,反应时间为4.5 h,在此优化条件下,酯收率可达87.6%。     

离子液体催化合成环己烯

以环境友好的离子液体[BMIm]NO3为催化剂,采用环己醇脱水反应清洁合成环己烯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对产品收率的影响。结果表明,在[BMIm]NO3与环己醇的摩尔比为1∶33,于180℃、反应2 h的条件下,产品收率可以达到93%,离子液体催化剂重复使用4次时,环己烯的收率仍可达到88%。     

离子液体介质中绿色催化研究新进展

综述了近年来离子液体在超临界CO2、生物催化、不对称催化3个方面的应用进展,阐明离子液体具有独特的物理化学性质,在许多化工过程中能代替传统的有机溶剂,真正实现环境友好及“绿色催化”,展望了离子液体的发展方向。     

离子液体催化合成环己烯

以环境友好的离子液体[BMIm]NO3为催化剂,采用环己醇脱水反应清洁合成环己烯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对产品收率的影响。结果表明,在[BMIm]NO3与环己醇的摩尔比为1∶33,于180℃、反应2 h的条件下,产品收率可以达到93%,离子液体催化剂重复使用4次时,环己烯的收率仍可达到88%。     

离子液体助催化合成醋酸乙烯

以醋酸汞为催化剂,在乙炔空速（152~164） h-1、冰醋酸用量20 mL、常压和85 ℃条件下,均相催化反应4 h合成醋酸乙烯,产率仅约3.5%。实验得出最优化醋酸汞用量为10 mmol,在最优化条件下探索了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（［emim］OAc）作为助剂改善均相催化体系对醋酸乙烯产率和选择性的影响。［emim］OAc加入量为15 mmol时,醋酸乙烯产率提高至16.5%,选择性达80.7%。密度泛函数理论模拟计算得出离子液体的加入能促进乙炔分子的CC键和键角发生变化,证明其有助于活化乙炔分子。傅里叶红外光谱和差热热重分析经过洗涤的反应沉淀物,发现离子液体很容易被洗掉。     

超声波催化合成N3-苄基喹唑啉类化合物

以喹唑啉-4-酮和溴苄为原料,在超声波辐射催化下,相转移催化两相合成N3-苄基喹唑啉-4-酮,化合物经IR和1HNMR确证了其结构。实验表明,超声波辐射催化下能大大提高反应产率,降低反应时间,比传统条件下产率提高25%左右;离子液体[Bmim]PF6也能较大幅度的提高反应产率,但与超声波一同使用,会有一定的拮抗作用。     

Mannich reaction catalyzed by carboxyl-functionalized ionic liquid in aqueous media

Three-component Mannich reactions of aromatic aldehydes, anilines and acetophenone were efficiently catalyzed by a recyclable carboxyl-functionalized ionic liquid ([cmmim][BF₄]) in aqueous [bmim][BF₄] under mild conditions. Twelve β-aminoketones were successfully synthesized in high yields and the catalyst can be recycled at least 6 times without significant loss of activity.     

A novel hybrid process design for efficient recovery of hydrophilic ionic liquids from dilute aqueous solutions

Ionic liquids (ILs) have received much attention in both academia and industries due to their superior performance in many applications. Efficient recovery/recycling of ILs from their dilute aqueous solutions is essential for the acceptance and implementation of many IL-based technologies by industry. In this work, a practical and cost-effective hybrid process design method that combines aqueous two-phase extraction, membrane separation, and distillation operating at their highest efficiencies is proposed for the recovery of hydrophilic ILs from dilute aqueous solutions. The application of this hybrid process design method is illustrated through case studies of recovering two hydrophilic ILs, n-butylpyridinium trifluoromethanesulfonate ([C₄Py][TfO]) (CAS number: 390423-43-5) and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([C₄mIm][Cl]) (CAS number: 79917-90-1), from their dilute aqueous solutions. For the recovery of 10 wt.% [C₄Py][TfO] from aqueous solution, the hybrid process using (NH₄)₂SO₄ as the salting-out agent could reduce the total annual cost (TAC) and energy consumption by 57% and 91%, respectively, compared with the pure distillation processes. In the case of recovering 10 wt.% [C₄mIm][Cl] from aqueous solution, the reduction in TAC and energy savings of the hybrid process with salting-out agent (NH₄)₂SO₃ could reach 49% and 87%, respectively, compared with the pure distillation process. Furthermore, uncertainty analysis through Monte Carlo simulations show that the proposed hybrid process design is more robust to uncertainties in energy prices and other material (e.g., equipment and solvent) costs.     

咪唑类离子液体的催化加成反应

离子液体作为一种新型绿色溶剂,具有许多独特的物理化学性质,可用在许多重要领域。简单介绍离子液体及其特点,重点介绍在咪唑类离子液体中Diels-Alder,Michael,Bischler-Napieralski等典型的加成反应。     

铁基离子液的水相合成工艺

目前铁基离子液在基础和应用研究方面得到广泛的关注。从合成铁基离子液的原料出发,通过调节不同原料配比,系统研究了在空气气氛和水环境条件下铁基离子液的合成过程及现象。探索了水相废液再循环使用合成铁基离子液的绿色零排放工艺,对比了无水和水相两种不同环境下产物铁基离子液的差异,以及可能的相互转化条件,为理解和推动铁基离子液的相关研究与应用提供基础参考。     

功能化离子液体杂多酸盐催化丁二酸铵水溶液直接酯化

将磺酸功能化离子液体有机阳离子与Keggin结构的杂多酸(HPAs)阴离子结合,合成一系列磺酸功能化离子液体杂多酸盐(HPA-ILs),并对其结构进行了表征。将合成的杂多酸盐作为催化剂应用于丁二酸铵水溶液与正丁醇的直接酯化。与HPAs、H₂SO₄、[MIMPS]HSO₄和Nafion^®NR-50 resins等传统催化剂相比,HPA-ILs表现出更好的催化性能,并以 [MIMPS]₃PMo₁₂O₄₀作催化剂,详细探讨并确定了本反应的最佳工艺条件。在丁二酸铵质量分数为50%,催化剂质量分数为1.0%(以丁二酸铵计),醇铵摩尔比为5:1,反应时间为12 h,反应温度为130℃,真空度为0.02 MPa时,最佳酯收率达89.7%。催化剂重复使用6次后,酯收率仍保持在85%以上。     

酸性离子液体催化合成肉桂酸正丙酯

以酸性离子液体[Hmim]HSO4为催化剂,催化合成肉桂酸正丙酯,考察了酸醇物质的量比、反应时间、离子液体用量等因素对反应的影响。结果表明,反应的最佳条件为：肉桂酸的用量为1.48 g（0.01 mol）,酸醇物质的量比为1∶6,催化剂用量为2 mL,加热回流5 h,产品收率可达88.2%。离子液体重复使用5次后,其催化活性基本不变。采用红外光谱和气相色谱-质谱对产品结构进行了表征。     

离子液体在合成生物柴油中的应用

酯交换反应是合成生物柴油的最主要方法,反应中常用到有机及无机溶剂,鉴于传统溶剂对环境的污染,离子液体作为新型环保溶剂成为更好的选择。介绍离子液体的特性及其作为催化剂、酶溶剂及催化剂载体在合成生物柴油中的应用。     

磁性离子液体的应用研究进展

磁性离子液体是功能化离子液体,有很广阔的应用前景。目前磁性离子液体的研究很热门,但是很多内容并不完善,需要研究者更加努力地探索出具有强大功能的化合物。作者研究室最近报道的新型磁性离子液体双水相体系具有很强的优势,其在分离、分析领域具有很广的应用潜力。     

微波法制备咪唑类离子液体

运用常规两步法和微波法制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)以及1-羟乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C2OHmim]BF4),并通过红外光谱表征以及密度和溶解度等物理性质的检测,对两种制备方法进行了比较。实验结果表明,不需使用任何溶剂,选择N-甲基咪唑和溴代正丁烷(2-氯乙醇)的配比为1∶1.1,[bmim]Br([C2OHmim]Cl)和NaBF4的配比为1∶1,在微波炉功率为350 W的条件下反应,[bmim]BF4和[C2OHmim]BF4的产率分别达70.0%和76.9%。反应采取微波间歇加热的方式,方法简单高效、无溶剂污染,但产率偏低,其制备条件还需进一步研究与完善。     

离子液体中齐多夫定的绿色合成

以胸苷为原料,6位醇羟基用对甲氧基苯甲酸成酯保护,然后与偶氮二甲酸二乙酯和三苯基瞵反应成"氧桥",再与叠氮化钠反应上"叠氮",最后在绿色介质离子液体中脱保护得齐多夫定,收率76%.该工艺反应条件温和、原料易得、操作简便、产率高、环境友好,既适应于工业化生产,又使成本显著降低,且反应介质离子液体可方便回收并重复利用.