季膦盐离子液体／卤化锌催化CO2环加成反应

制备了一种由氯化锌和三己基十四烷基季膦盐离子液体组成的Lewis酸／碱复合催化体系，将其用于CO2与环氧烷烃的环加成反应，表现出高催化活性。系统地考察了反应温度、反应压力、反应时间及催化剂组成的影响，结果表明，以[（C6H13）3P（C14H29）]Br／ZnCl2（物质的量之比为2：1）为催化剂，在CO2压力为2MPa，反应温度为100℃，反应15rain条件下，碳酸丙烯酯收率达到95％。研究表明该催化体系也适用于CO2与其他环氧化物的环加成反应。最后提出了该催化体系的反应机理。     

离子液体在CO2环加成反应中的应用

离子液体(ILs)作为一种新型的绿色溶剂,因其具有热稳定性好、挥发性低、结构可设计性等优点被广泛应用在CO_2环加成反应中。综述了由ILs催化CO_2与环氧化物的环加成反应制备环状碳酸酯的研究进展,从反应相态的角度将ILs催化剂分为普通ILs催化剂和负载ILs催化剂,分别阐述了其催化性能。简要分析了ILs催化剂目前存在的主要问题,并对ILs在CO_2环加成反应中的应用进行了展望。     

多位点离子液体聚合物催化CO2环加成反应研究

CO₂与环氧化物环加成反应制备环状碳酸酯是一条绿色经济的CO₂利用途径。针对现有CO₂与环氧化物环加成反应中非均相离子液体催化剂活性低和活性组分易流失等问题,设计制备了系列多位点离子液体超交联聚合物HCPs-[DmPhe]Br,研究了多位点协同作用、超交联聚合物组成和结构等因素对其催化CO₂与环氧化物环加成反应性能的影响。其中,同时含有双季铵-卤素离子对、羟基和叔胺结构的HCP-[DmPhe]Br-DCX离子液体超交联聚合物催化剂,在1.3 MPa, 130℃,8 h的条件下,可实现94%的碳酸丁烯酯收率,且催化剂循环稳定性好,重复使用5次,催化活性没有明显降低。另外,超交联聚合物的多孔结构以及大比表面积促进了离子液体的较好分散,使其与离子液体单体具有相当的活性。该工作对CO₂与环氧化物环加成反应高效非均相离子液体催化剂的开发与优化具有一定的借鉴意义。     

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。     

离子液体辅助催化CO_2与环氧丙烷合成环碳酸酯

Zn-Fe双金属氰化物(DMC)催化剂通过清洁高效的机械球磨法来制备,并以咪唑类低共熔溶剂为助催化剂,通过协同催化二氧化碳(CO2)与1,2-环氧丙烷(PO)的环加成反应合成环碳酸酯(PC)。利用一系列技术表征手段对主催化剂与环加成产物PC的结构及其性能进行了测试表征。结果表明,咪唑类离子液体可有效辅助主催化剂催化CO2与PO的环加成反应,离子液体可改善该进程的催化活性和产率。     

离子液体辅助催化CO_2与环氧丙烷合成环碳酸酯

Zn-Fe双金属氰化物(DMC)催化剂通过清洁高效的机械球磨法来制备,并以咪唑类低共熔溶剂为助催化剂,通过协同催化二氧化碳(CO2)与1,2-环氧丙烷(PO)的环加成反应合成环碳酸酯(PC)。利用一系列技术表征手段对主催化剂与环加成产物PC的结构及其性能进行了测试表征。结果表明,咪唑类离子液体可有效辅助主催化剂催化CO2与PO的环加成反应,离子液体可改善该进程的催化活性和产率。     

硅胶负载酸性离子液体催化剂的制备及性能

以硅胶为载体,采用键合接枝法制备负载化Bronsted酸性离子液体催化剂[（TESP）MIm]HSo4／silica gel,利用元素分析、傅立叶变换红外光谱（FT—IR）和热重一差示扫描量热法（TGA—DSC）等方法对催化剂结构进行了表征。结果表明,离子液体[（TESP）MIm]HSO4负载量为1．503mmol／g的负载催化剂具有良好的热稳定性和重复使用性能。将其应用于乙酸和正丁醇的酯化反应,较佳反应条件为96℃,正丁醇0．12mol,乙酸0．10mol,环己烷用量6mL,催化剂用量为反应物总质量的4％,反应3h时,酯化率可达99．4％,催化剂重复使用6次后,酯化率仍可达到74．7％。     

硅胶固定化离子液体催化合成乙酸乙酯

以硅胶为原料与KH-560反应合成烷基化环氧硅胶,环氧硅胶再与1-甲基咪唑在硫酸条件下反应合成硅胶固定化1-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体。探讨了H 促进下的硅胶固定化离子液体在不同条件下对乙酸乙酯的催化性能。实验表明:离子液体用量为0.5g,盐酸用量为2.5mL,n(醇)∶n(酸)为1.5∶1时,乙酸乙酯的收率可达87%以上。但如果只用2.5mL盐酸做催化剂,酯的收率仅为59.5%。比较各种不同的无机酸,盐酸的催化效果比硫酸和磷酸好。用无水乙醇作原料比用95%乙醇作原料,乙酸乙酯的产率增加约15%。离子液体重复使用6次后,酯的产率才有明显降低。     

硅胶固定化离子液体的合成与催化醚化性能

室温离子液体是近年来开发并逐渐应用于有机反应中的绿色溶剂和新型催化剂。将离子液体固定于固相载体上可大大减少离子液体在使用过程中的流失。以硅胶为载体,KH-560为偶联剂合成了烷基硅烷化环氧硅胶,再与N-甲基咪唑在浓硫酸作用下制备硅胶固定化离子液体。探讨了在H 促进下的离子液体对醚化反应的催化性能。实验表明,当仅用浓硫酸催化合成正丁醚时,其产率为34%,当体系中仅加入0.5g离子液体和少量浓盐酸时产率则提高至42%,合成固定化离子液体易回收,可重复利用,当重复使用5次后,正丁醚的产率仍可达37.5%。     

离子液体催化二氧化碳合成环状碳酸酯的研究进展

概述了以离子液体作为催化剂或作为反应介质,用CO2合成环状碳酸酯的研究进展。离子液体是固定CO2产生环状碳酸酯的适宜催化剂和溶剂,离子液体的话性可以通过添加本身并无活性或低活性的Lewis酸性金属卤化物或金属配合物得到改善。使用离子液体使得合成过程变得更加绿色和简单,因为产品易分离,催化剂可以循环利用,而且不必使用挥发性有害的有机溶剂。     

固载化离子液体催化环氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯

用溴化1-羟乙基-3-乙烯基咪唑、甲基丙烯酸钠、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯4种单体共聚合成了高分子离子液体催化剂,表征了其结构. 将该催化剂固载到分子筛上制成固体颗粒催化剂,催化环氧乙烷(EO)与CO2合成碳酸乙烯酯(EC)的反应,考察了反应时间、温度、压力、催化剂用量对EO转化率及生成EC选择性的影响. 结果表明,在反应时间4 h、温度403.15 K、压力2.5 MPa、催化剂与环氧乙烷质量比9%的条件下,EO转化率为95%, EC选择性为98%,催化剂在循环使用10次后,EO转化率无明显下降,EC选择性接近100%. 该反应为一级反应,动力学方程为r=-dCEO/dt=9.872×104e-52.00/(RT)CEO.     

负载型碘化钾催化合成甘油碳酸酯的研究

采用浸渍法制备了负载型碘化钾催化剂,并通过二氧化碳、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,发现KI/γ-Al2O3具有最高的活性,甘油的转化率为58.5%,甘油碳酸酯的产率为54.6%。其中,不同比表面的γ-Al2O3载体对于活性组分负载量具有一定的影响,通过BET、XRD等方法对催化剂进行了表征,进一步说明了大比表面的γ-Al2O3载体有利于KI高度分散。实验考察了反应温度、反应物摩尔比、KI负载量对反应结果的影响,得到了最佳的实验参数。同时,通过重复性使用实验,表明催化剂KI/γ-Al2O3具有较好的稳定性。     

金属醋酸盐复配催化剂催化超临界CO2一步法合成碳酸二甲酯

由CO2合成碳酸二甲酯(DMC)是CO2资源化的重要途径之一。超临界CO2因具有独特的溶解和传递性能,在合成反应中可既作反应物,又作反应溶剂。本实验以超临界CO2、环氧丙烷和甲醇作为反应物,选用金属醋酸盐与K2CO3、KI复合催化一步合成DMC。在温度130~170℃、CO2压力2~14 MPa条件下,考察了催化剂用量、物料配比、温度、压力、反应时间等条件对DMC产率的影响,产物采用气相色谱以内标法进行定量分析。结果表明,当醋酸锌复合催化剂配比为K2CO3:KI:Zn(CH3COO)2=1:1:2时,在合适的反应条件下(催化剂用量4%,物料配比8:1,160℃、7.4MPa,反应4 h),环氧丙烷转化率可达95%,DMC产率可达54.3%。     

酸性离子液体催化甲醇脱水合成二甲醚

基于三丁基磷和1,4-丁烷磺内酯,采用两步法合成了一种含有磺酸基团的强酸性离子液催化剂,并将此离子液体用于催化甲醇脱水反应。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和甲醇初始溶液浓度对反应的影响。红外光谱检测确认了离子液体的分子结构。实验结果表明,该催化剂能有效地催化甲醇脱水反应生成二甲醚,反应物中没有检测到副产物,催化剂重复使用数次活性无明显降低。     

质子酸离子液体催化合成乙酸正丁酯

以吡啶和溴代正丁烷为原料合成了质子酸离子液体[BPy]HSO4,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应.通过单因素实验和正交实验．确定乙酸正丁酯的最佳合成条件为：乙酸与正丁醇的摩尔比2：1、[BPy]HSO4与反应物的摩尔比1：5、反应时间2．5h、反应温度110℃．在此条件下,乙酸正丁酯产率达93．22％。     

均相体系中酸碱协同催化二氧化碳与环氧化物的环加成反应

基于“可持续发展”和“绿色化学”的概念,近年来CO₂的捕获、储存及资源化利用在工业上和学术上一直备受关注。通过具有100%原子经济性特点的CO₂与环氧化物环加成反应合成五元环状碳酸酯是最有前景的方法之一。基于均相催化剂的设计思想与方法,以CO₂和环氧化物的活化本质出发,从催化剂结构的角度综述了均相体系中酸碱协同催化CO₂与环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯的研究进展,包括简单二元催化体系、功能型一元催化体系和金属配合物催化体系等。     

负载型碳酸钾催化剂上二氧化碳与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应研究

在负载型碳酸钾催化剂上对二氧化碳与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)反应进行了研究.结果表明,负载型碳酸钾催化剂的最佳制备条件为:活性炭为载体,碳酸钾负载量为15%(wt),焙烧温度423.15 K.在反应温度443.15 K、催化剂用量为2.0%(wt)、溶剂(乙腈)/PG/二氧化碳(摩尔比)为19.2:3:4、二氧化碳初始压力为2.0 MPa、反应时间12 h的条件下,PG的转化率为12.9%,PC的收率为9.6%,选择性为74.4%.对活性炭负载碳酸钾催化剂进行了XRD分析,发现存在K2CO3和K2O两种晶相.BET分析结果表明,载体的比表面积对负载型碳酸钾催化剂的催化活性有较大影响.与均相碳酸钾催化剂相比,负载型碳酸钾催化剂上PC的选择性提高了40.3%.     

用于CO_2吸收的离子液体的合成、表征及吸收性能

以N-甲基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐为起始原料,合成了一种含氨基的离子液体(ionic liquid,IL)——1-(1-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴盐(简写为[NH2p-mim]Br),总产率为90.1%,溴含量为0.980 mol Br/mol IL,胺含量为0.948 mol NH2/mol IL。探讨了合成工艺,并通过1HNMR、13CNMR、IR和MS对产物结构进行了表征。吸收实验结果表明,该离子液体能够有效地吸收CO2,在40℃和106 kPa下,质量分数为45%的离子液体水溶液吸收CO2至饱和时,溶液中CO2的摩尔分数可达0.444 mol CO2/mol IL,接近理论吸收量0.5 mol CO2/mol IL;在90℃的真空状态下,吸收的CO2能够完全解吸,重复吸收实验表明,该离子液体吸收CO2的能力无明显下降。