离子液体[BzMim][BF_4]催化甲苯与盐酸和聚甲醛的氯甲基化反应

以1-甲基咪唑和氯化苄为原料合成中间体氯化1-苄基-3-甲基咪唑([Bz Mim]Cl),而后与氟硼酸钠交换阴离子合成了一种新的离子液体[Bz Mim][BF4],并考察了该离子液体催化甲苯与盐酸和聚甲醛的氯甲基化反应的催化活性和选择性。结果表明,[Bz Mim][BF4]能够催化以浓盐酸为原料的氯甲基化反应,目标产物甲基苄基氯的产率与文献报道以离子液体C12mim Br催化干燥氯化氢为原料的相仿;对同为浓盐酸原料的氯甲基化反应,其单氯甲基化选择性远高于文献报道的以离子液体[emim]BF4为催化剂的35%;当[Bz Mim][BF4]与甲苯的摩尔比为0.3,多聚甲醛(PF)与甲苯的摩尔比为1.3,浓盐酸与甲苯的摩尔比为7.5,80℃下反应8 h时,目标产物甲基苄基氯的产率达到88.5%,单氯甲基化选择性高于99%。     

磺酸型离子液体的合成及其在酯化反应中的催化性能研究

以N-甲基咪唑、2-氯乙醇、对甲苯磺酰氯和苯为原料合成了氯化1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑盐、1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑硫酸氢根盐、1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑对甲苯磺酸盐三种离子液体,并用红外光谱和核磁共振对产物的结构做了表征.以乙腈为探针分子,采用红外光谱对合成的离子液体做了酸性类型的表征.考察了以上三种离子液体在壬二酸和甲醇的酯化反应中的催化性能,室温下n(壬二酸)∶n(甲醇)=1∶2时,反应4 h,壬二酸甲酯的产率可达到90.0%、选择性超过98.0%,且反应结束后产物易于分离.离子液体循环使用5次以上,催化活性没有明显降低.     

离子液体催化2-氯噻吩氯甲基化反应研究

以2-氯噻吩、多聚甲醛为原料,以离子液体[C2mim]Br、[C3mim]Br、[C4mim]Br、[C5mim]Br、[C6mim]Br、[C7mim]Br、[C8mim]Br、[C12mim]Br、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4、[Bmim]C4F9SO3和[Bmim]Cl为催化剂进行氯甲基化反应,得到产物2-氯-3-氯甲基噻吩。研究表明,离子液体可以促进2-氯噻吩的氯甲基化反应,具有相转移催化剂的效果,并且以[C4mim]Br和[C8mim]Br的催化效果为佳。反应最佳条件为:离子液体[C8mim]Br摩尔分数为5%(相对于2-氯噻吩),温度40℃,反应时间8h,产物产率可达92.1%。     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Emim]BF_4离子液体的制备和表征

以N-甲基咪唑、溴乙烷和四氟硼酸钠为原料,按照两步法制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4),考察了反应时间、温度、溶剂等对中间体[Emim]Br以及离子液体[Emim]BF4产率的影响,结果表明,反应物N-甲基咪唑与溴乙烷的摩尔比1∶1.5,温度70℃,反应8 h,中间体产率为87.4%;中间体中加入等摩尔NaBF4,25℃下反应10 h,离子液体产率为91.1%。     

可用于生物催化合成的离子液体的制备

以N-甲基咪唑、2-溴戊烷为原料,合成了中间体溴化1-仲戊基-3-甲基咪唑([2pentMIM]Br),与NaBF4反应制备了离子液体1-仲戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([2pentMIM]BF4)。探讨了反应时间、反应温度、料液比、溶剂等对中间体及离子液体产率的影响。结果表明,最佳制备工艺条件为:反应物料液比n(2-溴戊烷)∶n(N-甲基咪唑)=1.4∶1,反应温度80℃,反应时间20 h,转化率为92.02%,中间体使用丙酮为溶剂,等摩尔NaBF4室温下反应1.5 h,离子液体的产率为94.49%。验证了离子液体的酶生物催化合成LAP的活性。     

咪唑型室温离子液体介质中甲苯氯甲基化反应的研究

在溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体反应介质中,尝试了甲苯、多聚甲醛和氯化氢气体的氯甲基化反应。以[C5mim]Br为催化剂,考察了反应温度、反应时间和离子液体用量对反应转化率的影响,获得的较佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间10h,离子液体催化剂用量为甲苯物质的量的4%,在此条件下甲苯的转化率为82.6%,单氯甲基化选择性为100%。随着溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体烷基链的增长,甲苯转化率有所提高;以溴化N-十二烷基-3-甲基咪唑离子液体为催化剂时,甲苯转化率可达90%,单氯甲基化选择性为100%。反应结束后产物与离子液体自动分层,便于分离。离子液体催化剂重复使用6次,甲苯转化率保持恒定。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成与表征

以N-甲基咪唑和1-溴代正丁烷为原料,两步合成法制备了离子液体[bmim]BF4。考察了反应时间、反应温度、原料配比对中间体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐[bmim]Br收率的影响和离子交换时间和离子交换温度对目标产物[bmim]BF4产率的影响。结果表明:①合成中间体[bmim]Br的最佳条件为:反应温度65℃,反应时间16 h,N-甲基咪唑与1-溴代正丁烷的摩尔比为1∶1.1,产品收率可达94.8%;②合成离子液体的最佳条件为:反应温度65℃,反应时间24 h。     

离子液体催化甲苯羰基化合成对甲基苯甲醛的工艺探索

考察了7种不同离子液体对甲苯羰基化反应合成对甲基苯甲醛的催化性能,发现卤化1甲-基-3丁-基咪唑氯铝酸盐类离子液体的催化效果最好。考察了溴化1-甲基-3丁-基咪唑氯铝酸盐类离子液体中氯化铝的含量、反应温度、反应时间对甲苯羰基化反应合成对甲基苯甲醛的影响。结果发现,当反应温度为50℃,反应时间为6 h,离子液体中氯化铝的摩尔含量为0.67,催化剂与甲苯的质量比为2∶1时,目标产物对甲基苯甲醛的收率为26.8%,此离子液体重复利用3次后,仍具有较好的催化活性。     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成及溶解性能的研究

以N-甲基咪唑和溴乙烷为原料,合成中间体[Emim]Br,讨论原料配比、溶剂、反应时间和反应温度对[Emim]Br产率的影响,最高产率为94.63%。四氟硼酸钠与中间体[Emim]Br以等摩尔比进行反应,确定最优的合成条件,在最佳合成条件下目标离子液体的转化率为94.45%。浊点法测定溶解度表明甲苯等溶剂在[Emim]BF4离子液体中有较好的溶解性能。     

离子液体催化氯乙酸甲酯合成氯乙酸-2-庚酯的研究

探索了离子液体催化氯乙酸甲酯和2-庚醇的酯交换反应,制备了1-甲基-3-（丙基-3-磺酸基）咪唑对甲苯磺酸盐[MIM-PS][PTSA]、1-甲基-3-（丙基-3-磺酸基）咪唑硫酸氢盐[MIM-PS][HSO₄]、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[BMIM]HSO₄、N-甲基咪唑磷酸盐[HMIM]H₂PO₄四种离子液体催化剂并用于酯交换反应,通过考察产品氯乙酸-2-庚酯收率,筛选出最佳催化剂[MIM-PS][PTSA]。并用[MIM-PS][PTSA]考察了反应温度、反应时间、催化剂添加量、催化剂循环使用对合成产品收率的影响。结果表明：将氯乙酸甲酯和2-庚醇在100 ℃下,添加5% [MIM-PS][PTSA]催化剂,反应6 h,合成氯乙酸-2-庚酯,收率可达76.3%,离子液体重复使用3次,氯乙酸-2-庚酯收率仍大于初次收率的95%。本实验用离子液体做溶剂或催化剂,反应条件稳定,可循环利用、对环境友好,且产品收率高,为工艺放大提供实验条件参考。     

离子液体催化丁醇与盐酸反应制备丁基氯

The catalytic performance of some quaternary ammonium salts for the liquid phase reaction of butanol and hydrochloric acid at different conditions was studied experimentally and compared with the traditional catalyst （ZnCl2）. The organic ammonium catalysts investigated include ionic liquids N-butyl-N-methyl imidazolium fluoborate （[BMIM][BF4]） and N-butyl-N-methylimidazolium chloride （[BMIM]Cl） as well as hydrochloric salts of N-methylimidazol （[HMIM]Cl）, pyridine （[HPy]Cl） and triethylamine （[HEt3N]Cl）. It is shown that the intrinsic catalytic performance of all organic ammonium salts except [HEt3N]Cl is slightly superior to ZnCl2, while the selectivity of butyl chloride is nearly at the same level around 96%. The conversion of butanol increases slightly with temperature and the catalyst amount added while the variation of selectivity is not obvious. Based on the recycle experiments, the ionic liquids as catalyst for the reaction of butanol and hydrochloric acid can be used more than 5 times, which suggests great potential of using ionic liquids as novel catalyst for such reactions.     

二氧化硅负载离子液体在合成苄基甲苯中的应用

二氧化硅负载氯铝酸离子液体,催化甲苯与氯化苄的烷基化反应,考察了反应温度、反应压力、原料配比和空速对氯化苄转化率和苄基甲苯选择性的影响,得出最佳反应条件:反应温度70 ℃,反应压力0.3 MPa,n(氯化苄)∶n(甲苯)=1∶4,空速3.0 h^-1,在此反应条件下,氯化苄转化率达86.97%,苄基甲苯选择性达72.35%。     

氯铝酸盐离子液体催化苯与十二烯烷基化反应

针对酸性氯铝酸盐室温离子液体[BMIM][AlCl4]催化苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯反应体系的物理化学特性,设计了一套可以分别进行间歇和连续操作的连续流动搅拌反应装置。间歇操作的反应结果表明．[BMIM][AlCl4]催化剂体系的总体结果优于传统催化剂无水AlCl3和氢氟酸,催化剂的用量和反应温度可以大大降低,2-苯基异构体的选择性较高。在连续操作条件下,一定的流量范围内实现了离子液体催化剂和反应料液的原位分离,催化剂被有效地局限在反应区域,并因在运转过程中始终未暴露从而得到了比间歇操作更加稳定和高效的反应结果。     

[bmim][BF4]离子液体中PCl3催化的液相贝克曼重排

在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])与甲苯组成的两相体系中,以三氯化磷(PCl3)为催化剂,实现了由环己酮肟制备己内酰胺的液相贝克曼重排反应,两相体系有利于反应控制和体系取热. 研究了环己酮肟用量、PCl3用量、反应时间和反应温度对重排效果的影响. 优化反应条件为: 2 ml [bmim][BF4], 5 ml甲苯, 0.3 ml PCl3, 5 ml 2 mol/L环己酮肟-甲苯溶液, 90oC, 反应时间10~30 min. 此时,环己酮肟转化率达98.96%,生成己内酰胺的选择性达87.30%,PCl3催化转化数达2.88. 生成的大部分己内酰胺在离子液体相.     

功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯

研究了功能化酸性离子液体催化合成丙酸异戊酯的反应,考察了不同离子液体、反应温度、反应时间、离子液体与反应物物质的量比及催化剂重复使用次数等因素的影响。以功能化酸性离子液体［(CH₂)₄SO₃HMIm］HSO₄为催化剂,在60 ℃、n（丙酸）∶n（异戊醇）∶n（离子液体）=5∶5∶1和反应时间2 h的条件下,异戊醇转化率99.43%,丙酸异戊酯选择性100%。催化剂循环使用5次,催化活性基本不变。     

Brønsted-acidic ionic liquids as catalysts for synthesizing trioxane

The batch reaction experiments have been made for the first time to investigate the effect of ionic structure on the reactivity and selectivity of the trioxane-forming reaction catalyzed by a Br?nsted-acidic ionic liquid (IL). The ILs considered include 1-cyclohexyl-2-pyrrolidinonium trifluoromethanesulfonate ([NCyP][TfO]), 1-cyclohexyl-2-pyrrolidinonium benzenesulfonate ([NCyP][BSA]), 1-cyclohexyl-2-pyrrolidinonium p-toluenesulfonate ([NCyP][p-TSA]), 1-octyl-2-pyrrolidinonium 2,4-dinitrobenzenesulfonate ([NOP][DNBSA]), 1-octyl-2-pyrrolidinonium benzenesulfonate ([NOP][BSA]), 1-octyl-2-pyrrolidinonium methanesulfonate ([NOP][MSA]), and 1-octyl-2-pyrrolidinonium trifluoromethanesulfonate ([NOP][TfO]). It is found that the yield of trioxane in the reaction solution correlates inversely with the Hammett acidity function H0 of the aqueous solution of the corresponding ILs. Variation of the cation structure from [NCyP]+to [NOP]+exerts little influence on the yield and the selectivity of trioxane in the reaction solution. Using [TfO]?or [DNBSA]?in place of [MSA]?or [BSA]?apparently increases the yield of trioxane, but only slightly increases the concentration of formic acid in the reaction solution. The contin-uous production experiments have been made to investigate the performance of [NOP][MSA], [NOP][DNBSA], [NCyP][TfO], and H2SO4 as an extraction distil ation agent. Such effect of [NCyP][TfO] considerably overrides that of H2SO4. The yield and the selectivity of trioxane are both increased when [NCyP][TfO] is used instead of H2SO4 at a reaction time 5 h.     

SO3H-功能化季铵盐离子液体催化酯交换制备生物柴油

采用两步合成法制备了4种SO3H-功能化季铵盐离子液体,红外与核磁共振光谱表征结果表明,其结构符合理论结构特点. 热稳定性分析表明,其分解温度都在200℃以上,均可作为制备生物柴油的催化剂. 将这4种离子液体用于催化制备生物柴油,其催化活性主要与其阴离子的结构有关,[n-But3N(CH2)3SO3H][CH3SO3]的催化活性最好. 甲醇:三油酸甘油酯摩尔比为12:1、催化剂用量7%(w)、在65℃下反应24 h时,油酸甲酯产率最高(89.65%). 催化剂重复使用性能良好.     

氯铝酸盐离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应合成对叔丁基甲苯

合成[Me3NH]Cl-2.0AlCl3、[PyH]Cl-2.0AlCl3、[Bmim]Cl-2.0AlCl3以及[Et3NH]Cl-2.0AlCl3氯铝酸盐离子液体,对[Et3NH]Cl-2.0AlCl3和[PyH]Cl-2.0AlCl3两种离子液体进行系列改性,并考察氯铝酸盐离子液体催化甲苯与氯代叔丁烷的烷基化反应,反应合成对叔丁基甲苯的催化性能。结果表明,未经改性的氯铝酸离子液体催化烷基化反应,对位产物选择性均较低,经FeCl3、CuCl以及CH3NO2改性的[Et3NH]Cl-2.0AlCl3离子液体对叔丁基甲苯选择性显著提高,而[PyH]Cl-2.0AlCl3离子液体经CuCl改性后的对叔丁基甲苯选择性则提高到85%以上。采用乙腈、吡啶为探针的红外光谱对离子液体酸性表征的结果表明,改性后离子液体的L酸和B酸均有所降低,其中B酸是影响对叔丁基甲苯选择性的主要因素,并对离子液体酸性催化甲苯与氯代叔丁烷烷基化反应合成对叔丁基甲苯的作用机制进行分析。     

Separation of methyl linolenate and its analogues by functional mixture of imidazolium based ionic liquid-organic solvent-cuprous salt

Methyl linolenate was separated from its analogues by a new extraction system constructed by solvent,imidazolium based ionic liquids and cuprous salt. Firstly, the effect of ionic liquid on the dissolution of CuCl in acetonitrile, N,N-dimethylformamide(DMF), methanol and water was evaluated by visual observation. [C_4Mim][Cl]can improve the dissolution of CuCl in acetonitrile. Then, for the new system as acetonitrile-ILs-CuCl, extraction equilibrium, distribution ratio and selectivity of methyl linolenate and its analogues were determined by gas chromatography analysis and the mass balance. The extraction time, IL structures and CuCl concentrations were investigated. Distribution ratio decreased slightly, but selectivity increased significantly with the addition of CuCl, [C_4Mim][Cl] or [C_4Vim][NTF_2] into acetonitrile. [C_4Vim][NTF_2] had higher selectivity than [C_4Mim][Cl].But the selectivity of the system combining CuCl with [C_4Vim][NTF_2] was much lower than with [C_4 Mim][Cl].For the CuCl-[C_4Mim][Cl]-acetonitrile, the extraction efficiency was better than CuCl-acetonitrile, increasing Cu~+ concentration effectively improved the separation selectivity when ratio of CuCl/[C_4Mim][Cl] was less than 1. Compared with previous aqueous AgNO_3 extractions, the method of using CuCl is a much cheaper and practical way to enrich unsaturated fatty acid.     

Electrical conductivities for four ternary electrolyte aqueous solutions with one or two ionic liquid components at ambient temperatures and pressure

Thiswork provides amethod to explore the transport property of the electrolyte aqueous solutionswith one or two ionic liquids, especially focus on their electrical conductivity. The conductivities were measured for the ternary systems NaCl–[C₆mim][Cl] (1-hexyl-3-methylimidazolium chloride)–H₂O, [C₆mim][BF₄]–[C₆mim][Cl]–H₂O, NaNO₃–[C₆mim][BF₄](1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)–H₂O, and [C₄mim][BF₄] (1-butyl-3- methylimidazolium tetrafluoroborate)–[C₆mim][BF₄]–H₂O, and their binary subsystems NaNO₃–H₂O, NaCl–H₂O, [C₆mim][BF₄]–H₂O, [C₆mim][Cl]–H₂O, and [C₄mim][BF₄]–H₂O, respectively. The conductivities of the ternary systems were also determined using generalized Young's rule and semi-ideal solution theory in terms of the data of their binary solutions. The comparison showed that the two simple equations provide good predictions for conductivity of mixed electrolyte solutions and the mixed ionic liquid solutions based on the conductivity of their binary subsystems.