SBA-15固载酸性离子液体催化酯化反应性能

为了减少离子液体用量及解决催化剂分离问题,采用键合法制备了以SBA-15为载体的固载化离子液体催化剂[C_3SO_3HCP]HSO_4/SBA-15,通过FT-IR、TG、XRD、BET和TEM分析了催化剂的结构和稳定性。并将其应用于催化丁二酸酐和乙醇的酯化反应。结果表明:[C_3SO_3HCP]HSO4被成功固定在SBA-15上,且具有较高的热稳定性和催化活性,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。在催化剂用量为反应物总质量的5%、n(C_4H_4O_3):n(C_2H_5OH)=1:3,反应温度80℃;反应时间4 h、带水剂用量为反应物总质量的30%的条件下,酯收率达93.7%,且该催化剂循环使用8次后,仍具有较高的催化活性。此外,还考察了以[C_3SO_3HCP]HSO_4/SBA-15为催化剂催化合成系列酯也获得了较高的酯收率,且易于与产物酯分离。     

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。     

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。     

离子液体修饰SBA-15及其负载RML的性质研究

目的:考察不同碳链长度的烷基化功能化离子液体修饰的SBA-15固定化酶的酶活、热稳定性和重复利用性等酶学性质.方法:通过引入含不同碳链长度咪唑环的烷基功能化离子液体对介孔材料SBA-15的硅羟基表面进行化学修饰.然后将所得新型固定化载体用于米黑根毛霉脂肪酶(RML)的吸附固定,并以三乙酸甘油酯的水解为模型反应,.结果:...     

固定化Brnsted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)MI m][HSO4])、1-甲基-3-丁烷磺酸咪唑对甲苯磺酸盐([(n-Bu-SO3H)MI m][p-CH3C6H4SO3])和硫酸三乙胺([Et3NH][HSO4])3种Brnsted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)MI m][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%,...     

固定化Br(ō)nsted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 -CH3C6H4SO3])和硫酸三乙胺([Et3NH][HSO4])3种Brōnsted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.     

离子液体催化酯化应用研究与进展

结合近几十年来的研究工作,综述了离子液体的发展历程、种类、特点、制备方法以及离子液体作为催化剂在酯化反应中的应用及其催化机理,比较了离子液体催化剂与传统催化剂在酯化反应中的应用,并根据目前催化酯化中存在的问题,提出了解决方法。     

固载化离子液体催化酯化反应研究进展

固载化离子液体兼具载体材料高比表面积与离子液体的高催化活性等优点,不仅提升了离子液体的利用率,大幅度降低了离子液体的用量,而且可以显著提高离子液体在酯化反应中的催化活性。本文主要综述了固载化离子液体在催化酯化反应方面的研究进展,分别介绍了以硅胶、介孔分子筛、磁性介孔二氧化硅纳米材料以及高分子等为载体的固载化离子液体在酯化反应中的催化性能,简要分析了固载化离子液体催化酯化反应的机理与影响固载化离子液体催化活性的因素,并对固载化离子液体目前存在的问题以及今后的发展方向进行了总结,建立系统的载体与离子液体的构效关系,并对其性能进行长期的工业评测是今后的主要努力方向。     

酸性离子液体催化合成三醋酸甘油酯

合成了［HSO₃-pmim］Cl、［HSO₃-pmim］［H₂PO₄］、［HSO₃-pmim］［BF₄］和［HSO₃-pmim］ ［HSO₄］离子液体，用1H-NMR和FT-IR对离子液体的结构进行了确定。将几种酸功能化离子液体应用于三醋酸甘油酯的合成反应中，筛选出了一种催化效果好又可以重复使用的离子液体［HSO₃-pmim］［HSO₄］。考察了催化剂用量、原料配比和反应时间对反应的影响，得到了较佳反应条件：n(甘油)∶n（醋酸）=1∶8，催化剂用量为醇酸总质量的5.8%，反应时间6 h，反应温度(80~90) ℃。对该功能化离子液体的重复使用性进行了考察，重复使用10次后，三醋酸甘油酯的收率仍大于90%。     

酸性离子液体催化合成草酸二乙酯

合成了4种咪唑基酸性离子液体,用于催化草酸和乙醇酯化反应合成草酸二乙酯。考察了影响反应的主要因素,确定最佳反应工艺条件为：采用[Mim(CH₂)₃SO₃H]HSO₄离子液体为催化剂,反应温度为110 ℃,反应时间为90 min,n(乙醇)∶n(草酸)=4∶1。在此条件下离子液体循环使用4次,活性变化不明显,草酸二乙酯收率大于73%。此外,采用溶胶-凝胶法将[Mim(CH₂)₃SO₃H]HSO₄离子液体固定到SiO₂上,用于催化酯化反应。结果表明,离子液体固定化后,其酸催化性能有明显提高,草酸二乙酯收率为84.8%,且催化剂具有较好的稳定性。     

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。     

酸功能化离子液体催化合成三乙酸甘油酯

合成了[HSO3-pmim]Cl、[HSO3-pmim][BF4]、[Hpyro][HSO4]和[HSO3-pmim][PTSA]离子液体,用1H-NMR和FT-IR对离子液体的结构进行了确定。将这几种酸功能化离子液体应用于三乙酸甘油酯的合成反应中,筛选出了一种催化效果好、可重复使用的离子液体[HSO3-pmim][PTSA]。考察了催化剂用量、原料配比、反应时间和反应温度对反应结果的影响。得到了较佳反应条件:即n(甘油)︰n(乙酸)=1︰8,催化剂用量为醇酸总质量的10.5%,反应时间6 h,反应温度120℃。并对离子液体的重复使用性进行了考察,重复使用7次后,三乙酸甘油酯的收率仍大于90%。     

Synthesis of glycerol triacetate using functionalized ionic liquid as catalyst

BACKGROUND: With the development of bio‐diesel, it has become an urgent task to make full use of glycerol, which is a by‐product of the production of bio‐diesel. Glycerol triacetate (GTA) is one of the important derivatives of glycerol and can be used in many fields. Usually it is prepared industrially in the presence of mineral acidic catalysts. The shortcomings of such a process include serious environmental issues, complicated technique and no recyclability of catalyst. Recently, it was reported that many acidic functionalized ionic liquids (FILs) could be synthesized and used in esterifications with excellent catalytic performance. Hence, the esterification of glycerol with acetic acid to produce GTA was investigated using acidic FILs as catalyst. RESULTS: The results indicated that [HSO₃‐pmim][HSO₄] exhibited promising catalytic performance. Using [HSO₃‐pmim][HSO₄] as catalyst, the yield of GTA was above 95%. The catalyst was utilized ten times and the GTA yield remained above 91%. CONCLUSION: The good catalytic performance and reusability of this FIL may contribute to the development of an environmentally friendly strategy for the synthesis of GTA. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

新型环己亚胺类离子液体的合成及其催化酯化反应性能

利用环己亚胺与1,3-丙烷磺酸内酯生成的1-(3-磺丙基)环己亚胺盐,合成了2种新型Br?nsted酸性离子液体1-(3-丙磺基) 环己亚胺硫酸氢盐（[HMIPS]HSO4）和1-(3-丙磺基) 环己亚胺对甲苯磺酸盐（[HMIPS]OTs）。采用1H NMR、FT-IR、LC-ESI-MS及DSC-TG等方法对其进行了表征。结果表明,所合成的[HMIPS]HSO4和[HMIPS]OTs是一类新型的Br?nsted酸性离子液体。该类型离子液体含有环己亚胺7元环,分解温度高于260℃,其水溶液的pH值与相同浓度的硫酸水溶液的相近,具有较强的Br?nsted酸性。最后考察了所合成的新型离子液体对柠檬酸和正丁醇酯化反应的催化性能,并与传统咪唑类离子液体进行了对比。结果显示,所合成的新型离子液体具有良好的催化活性,[HMIPS]HSO4为催化剂时,在n(柠檬酸):n(正丁醇):n([HMIPS]HSO4)＝5:1:0.02,110-130℃和回流反应2 h的条件下,柠檬酸的转化率为98.3%,柠檬酸三丁酯的收率可达97.5%。而传统的咪唑离子液体[MIMPS]HSO4为催化剂时,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的收率分别为95.8%和94.7%。[HMIPS]HSO4催化剂在重复使用10次后催化活性未见明显下降。     

SBA-15锚定的钌杂多酸催化剂的合成及其催化正十六烷氧化

利用(3-氨丙基)三乙氧基硅烷(apts)将钌金属杂多酸[X₂W₂₀O₇₀(RuY)₂]^10-(其中,X为锑或铋,Y为苯或对异丙基苯甲烷)固定在介孔的SBA-15上可得到一系列性能优良的SBA-15锚定的钌杂多酸催化剂。采用XRD、N₂吸附-脱附实验和FT-IR红外光谱对此类催化剂进行表征,并检测其对正十六烷氧化的催化性能。结果表明,以空气为氧化剂,在无任何溶剂的条件下,该锚定的钌杂多酸催化剂遵循传统的自由基自氧化机理,将正十六烷烃氧化成各种醇类和酮类,显示出优良的催化性能。因此,这类多相催化剂对环境友好的烷烃氧化反应具有较高的应用价值。     

离子液体催化合成乙二醇双丙烯酸酯

使用酸性离子液体［Hnmp］HSO₄作为合成乙二醇双丙烯酸酯的催化剂,考察了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂用量和带水剂用量对反应的影响,结果表明,当n(乙二醇)∶n(丙烯酸)=1.0∶2.2、反应温度为（120～125） ℃、反应时间60 min、催化剂用量为酸醇总物质的量的2.00%和带水剂甲苯用量20 mL的条件下, 酯化率达90.9%。     

酸性离子液催化剂的制备及特性表征

采用两步法合成了4种含—SO3H基团的Brφnsted酸性离子液催化剂,对所合成的离子液体进行了红外光谱表征,运用热重分析仪测定了离子液体的热分解温度,探索采用pH计法和Hammett指数法进行离子液体的酸性测定。实验数据表明,所合成的离子液催化剂具有良好的耐热性和较高的酸强度,其结构特征与目标物吻合,产物中杂质少。     

溶胶-凝胶法负载离子液体[hnmp]HSO_4催化剂在酯化反应中的应用

由溶胶-凝胶法负载BrÖnsted酸性离子液体N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐（[hnmp]HSO₄）,得到硅胶负载离子液体（SILC）。用SILC作为催化剂,研究了一系列醇酸的酯化反应,在没有带水剂存在下,最高酯收率可以达到69%,TOF可以达到1350 h^-1。催化剂重复使用8次未见活性明显降低,具有较好的重复使用性。分析结果表明,离子液体已较好地负载于硅胶上,其中约7%的离子液体与硅胶结合紧密牢固。负载离子液体催化剂的用量明显比纯离子液体催化剂的用量少,有效降低了催化剂成本,有望在固定床反应器中使用。