离子液体固载化及其应用

离子液体被认为是一类可取代传统有机溶剂的环境友好新型溶剂。离子液体的功能化可使其具有更广阔的应用空间;将功能化离子液体进行固载化,可以把离子液体和固相载体材料的优点结合在一起,应用于反应与催化时,从而更有利于产物和原料的分离、催化剂的循环使用,并且更经济。对近年来离子液体固载化的方法和应用进行了综述。     

离子液体的固载化及其应用研究进展

简要介绍了近年来离子液体固载化的载体,主要包含分子筛、离子交换树脂、氧化物、碳材料、金属有机骨架材料、石墨烯及其他类载体等;并对固载化离子液体在催化合成、萃取分离、气体吸附和转化、脱硫、废水处理、电化学及生物柴油等领域的应用做了概述,指出了其存在的问题。分析了固载化离子液体的未来发展方向,开发和研制具有低成本和重复利用率高的固载化离子液体成为其研究的关键;除此之外,可先形成聚离子液体后再进行修饰固载也是改善其综合性能、扩大应用范围的方法。     

功能化离子液体催化酯化反应研究进展

综述了具有不同官能团的单核、双核离子液体催化酯化反应的研究进展,针对不同官能团的单核、双核离子液体的催化机理、催化效果进行了分析,表明离子液体在酯化反应中的催化活性主要取决于其官能团和阴阳离子的结构。通过对比单核、双核离子液体催化酯化反应的研究结果发现,双核离子液体在催化酯化反应性能上相对于单核离子液体表现出一定的优势。最后,对离子液体作为酯化反应催化剂的潜在的应用前景进行了展望。     

固载化离子液体制备方法的研究进展

近年来,集均相和非均相材料的优点于一身的固载化离子液体一直是化学家们研究的重点之一.本文概述了固载化离子液体制备方法的研究进展.     

离子液体催化酯化反应的研究进展

综述了近年来离子液体作为一种绿色催化剂在酯化反应中的应用研究进展,指出了目前离子液体催化酯化中存在的问题,并给出了解决这些问题的方法和建议。     

固载离子液体吸附分离CO_2的研究进展

综述了功能化离子液体和固载离子液体的合成及其应用于二氧化碳吸附方面的研究进展,展望了固载离子液体在吸收二氧化碳等温室气体中的良好应用前景,并分析了其在工业应用中存在的问题。     

固载化离子液体在有机合成中的应用进展

就固载化离子液体作为催化剂或催化剂载体在不同反应类型的传统有机合成中的最新研究成果进行了综述,主要包括:偶联反应、加成反应、缩合反应、环化反应和还原反应.     

固载化离子液体催化碳酸乙烯酯水解制备乙二醇

采用溶胶-凝胶法制备了以SiO2为载体的固载化离子液体催化剂,并将其首次用于催化碳酸乙烯酯(EC)水解制备乙二醇(EG)的反应. 结果表明,固载化碱性离子液体S-[bpim][HCO3]对碳酸乙烯酯水解制EG反应具有良好的催化活性和EG选择性,克服了非均相催化剂活性不高与均相催化剂难以分离的不足. 在催化剂浓度为0.0511 g/mL、温度140℃、压力0.4 MPa及EC/H2O=1:2(摩尔比)、反应时间3 h的条件下,EC转化率达99.7%,EG选择性为100%. 该催化剂在循环使用5次后,EC转化率无明显下降,EG的选择性始终接近100%.     

离子液体在酯化反应中的应用及研究进展

综述了离子液体的特点、分类以及酯化反应中催化剂的研究现状,重点讲述了酸性离子液体以及碱性离子液体在酯化反应中的研究进展,指出离子液体目前面临的挑战以及未来的发展方向。     

离子液体中酯化反应的研究进展

离子液体被誉为"绿色"介质,由于具备液程宽、良好的热稳定和化学稳定性,与许多小分子物质杰出的相溶性、高的极性和导电性、再循环能力强和可忽略的蒸气压等众多优良性质,被广泛应用在酯化反应中.对以离子液体作为反应介质时进行的酶催化酯化反应、纤维素改性、生物柴油转化等反应的研究进展进行了介绍.     

固定化Bronsted酸性离子液体催化酯化反应

设计合成了1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑硫酸氢盐（［（n-Bu-SO₃H）MIm］［HSO₄］）、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐（［（n-Bu-SO₃H）MIm］［p-CH₃C₆H₄SO₃］）和硫酸三乙胺（［Et₃NH］［HSO₄］）3种Bronsted酸性离子液体,考察了其催化正己酸与乙醇酯化反应的活性,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法将活性最佳的离子液体［（n-Bu-SO₃H）MIm］［HSO₄］固定在硅胶上,对固定化离子液体催化正己酸与乙醇酯化反应的性能及重复使用性能进行了比较,并采用¹H NMR、元素分析和FTIR等方法对其进行了表征。研究结果表明：采用浸渍法A、浸渍法B和溶胶-凝胶法固定的离子液体的负载量（质量分数）分别为15.5 %、20.5 %和40.5 %,催化正己酸与乙醇酯化反应所得正己酸乙酯的产率分别为75.3%、92.6%和92.6%。但浸渍法制备的固定化离子液体不稳定,重复使用4次（浸渍法A）和8次（浸渍法B）后离子液体负载量分别下降到3.0 %和7.0 %,正己酸乙酯产率分别降为24.2%和64.5%;而采用溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体重复使用10次后,离子液体的负载量为39.0%,流失很少,正己酸乙酯产率依然高达92.7%。将溶胶-凝胶法制备的固定化离子液体进一步应用于其他脂肪酸与乙醇的酯化反应,乙酯产率均在90.0%左右,表明采用溶胶-凝胶法是制备固定化离子液体催化剂的有效方法。     

Reverse atom transfer radical polymerization of MMA via immobilized catalysts in imidazolium ionic liquids

Reverse atom transfer radical polymerization (RATRP) of methyl methacrylate (MMA) employing immobilized catalyst was approached at 50 and 60°C in [C₈mim]PF₆, and compared with the polymerization of MMA DMF as solvent. Other ionic liquids, [C₆mim]BF₄, [C₈mim]BF₄, and [C₁₂mim]BF₄, were used as solvents to perform the RATRP of MMA. By comparison, we found that the [C₈mim]PF₆ was the best solvent in this immobilized catalyst system and the polymerization was best controlled. In addition, the immobilized catalyst spherules can easily separate from the reaction mixture, which avoids the prevalent problem of the catalyst residual in RATRP and also gives us a possibility to recycle the catalyst system. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 103: 3915–3919, 2007     

高活性Br(o)nsted离子液体催化酯化反应

制备了两种基于4-二甲氨基吡啶(DMAP)的、对水和空气稳定的、带-SO3H官能团的Br(o)nsted酸离子液体,它们具有高的催化活性、很好的稳定性、可以循环使用、对环境友好,用于催化十三烷二酸与醇反应制备一系列二元酸酯,收率达到80%,二元酸酯选择性达到100%,且催化剂易与产物二元酸酯分离.     

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。     

酯化反应中离子液体结构与催化性能的关系

综述了近几年离子液体作为催化剂在酯的合成方面的研究进展、反应机理及离子液体结构与催化性能的关系等,比较了离子液体催化剂与传统催化剂在酯化反应中的性能,概述了不同种类离子液体在催化酯化反应中的应用,对离子液体催化酯的研究方向进行了展望。     

高活性离子液体催化酯化反应的研究

制备了4种吡啶、三乙胺类水溶性离子液体,考察了其催化制备油酸乙酯的活性。结果表明,这4种离子液体催化活性很高,在醇酸摩尔比6∶1,反应温度77℃,反应时间6 h,催化剂用量8%反应条件下,乙基吡啶硫酸氢盐活性最高,酯化转化率可达95.9%;在催化混合脂肪酸的酯化反应中,4种离子液体均表现出较高活性,酯化转化率均高于94%,且离子液体稳定性好,可循环使用。     

离子液体中烷基化反应研究进展

综述了离子液体中的C、O、N、S的烷基化反应研究,表明离子液体作为一种新型的绿色溶剂有效地促进了烷基化反应,显著地提高了反应的选择性和收率。     

Photoinitiated polymerization in ionic liquids and its application

Ionic liquids (ILs) are low‐melting organic salts often liquid at room temperature, whose unique properties are the reason of increasing interest for their applications as solvents, reaction media and functional additives. The exceptional properties of ILs have proved to be particularly useful in polymer science giving the potential to produce polymeric materials with improved properties or to immobilize ILs in polymer matrices while keeping their special characteristics. One of the possibilities is polymerization in ILs which can also affect positively polymerization reactions. An especially attractive technique is photopolymerization due to the ease of process control, short reaction time and ambient working temperature. This review gives a literature survey of developments in photopolymerization processes carried out in ILs as well as applications of these processes. It covers both the photopolymerization in ILs as well as photopolymerization of IL monomers. The first part presents a short overview of physicochemical and photochemical properties of ILs; it includes also photochemical reactions and photoinitiation of polymerization in ILs. The second part covers both the basic research (kinetics of photopolymerization including polymerization rate coefficients and polymerization of IL monomers) as well as applications of UV‐induced polymerization in ILs. © 2016 Society of Chemical Industry     

多孔超交联聚合物固载离子液体催化二氧化碳环加成反应的研究进展

CO₂是一种主要的温室气体,以CO₂为原料与环氧化物发生环加成反应可以制备各种环状碳酸酯,是一种绿色可行的CO₂捕集及利用途径。多孔超交联聚合物固载离子液体（hypercrosslinked polymers immobilized ionic liquids,HCP-ILs）催化CO₂环加成反应具有无需溶剂、金属和助催化剂等优点。本文对其近年来的最新研究进展进行了综述,总结了离子单体自聚/共聚或交联法、离子与交联一步法以及交联后修饰法三种制备超交联聚合物固载离子液体方法的特点,分析了目前还存在离子密度偏低、催化效率不够高以及制备成本偏高等不利于“CO₂化工”应用的问题,并指出为实现在常压下快速催化CO₂与环氧化物的环加成反应,应从提高离子密度、调控表面活化功能基团和离子微环境以及降低制备成本等方向加强理论研究和技术攻关。