离子液体催化合成5-叔丁基间二甲苯的研究

合成酮麝香的重要中间体5-叔丁基间二甲苯的传统合成工艺存在酸催化剂回收利用困难、污染严重等问题。为了寻求新型绿色催化体系，合成了咪唑和季胺类功能性离子液体[Bmim]Cl-AlCl₃、[Bmim]Cl-FeCl₃、[Et₃NH]Cl-AlCl₃、[Et₃NH]Cl-FeCl₃。以[Bmim]Cl-AlCl₃离子液体为催化剂，考察了反应温度、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)、反应时间等对合成5-叔丁基间二甲苯的影响，并通过响应面法得出最优工艺条件：反应温度为13℃、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)=1∶1.2∶0.1、反应时间为73 min,此时5-叔丁基间二甲苯收率可达95%以上。     

2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸的合成工艺研究

以二氧化硅负载的磷钨酸(PTA/Si O2)为催化剂,邻苯二甲酸酐和乙基苯为原料,氯苯为溶剂来合成2-(4'-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)。实验使用FT-IR表征对产物进行了定性分析,结果显示产物中含有BEA;使用紫外—分光光度计对产物进行了定量分析,考察了催化剂用量、反应时间、反应温度对BEA收率的影响。实验结果表明在m(催化剂)∶m(邻苯二甲酸酐)=1∶8(质量比),反应温度180℃,反应时间4.0 h的条件下,BEA收率达到54.6%。     

4-(1H-3-吡唑基)苯甲酸甲酯的合成研究

以廉价易得的4-甲酰基苯甲酸甲酯为原料,经过Witting-Horner反应及关环反应得到目标化合物4-(1H-吡唑-3-基)苯甲酸甲酯,其结构经1 HNMR和ESI-MS确证.分别考察了两步反应的主要影响因素,确定Wittig-Horner反应的适宜条件为:N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂;物料比n(4-甲酰基苯甲酸甲酯)∶n((E)-{2-[2-(4-甲苯磺酰基)肼基]乙基}磷酸二乙酯)=1.1∶1.关环反应的适宜条件为:n(对甲苯磺酸钠)∶n(4-[(1E,3E)-3-(2-对甲苯磺酰肼叉)丙-1-烯-1-基]苯甲酸甲酯)=3.0 ∶ 1;反应时间为2h.在该反应条件下,两步反应的收率分别为89.4％和92.2％,以4-甲酰基苯甲酸甲酯计,4-(1H-吡唑-3-基)苯甲酸甲酯的总收率为82.4％.     

[Bmim]Cl-AlCl_3离子液体催化1,2-苯并苊醌的合成

研究了氯代1-甲基-3-丁基咪唑-三氯化铝([Bmim]Cl-AlCl3)离子液体催化蒽与草酰氯的Friedel-Craft酰基化反应。GC/MS分析发现生成了1,2-苯并苊醌(又名1,2-蒽乙二酮),用GC法考察了不同反应条件对1,2-蒽乙二酮收率和选择性的影响。当AlCl3在[Bmim]Cl-AlCl3离子液体中的摩尔分数为0.67,m{[Bmim]Cl-AlCl3}∶m(蒽)=8∶1,n(草酰氯)∶n(蒽)=2∶1,反应温度45℃,反应时间6 h时,1,2-蒽乙二酮收率为88.2%,选择性可达100%。[Bmim]Cl-AlCl3离子液体5次循环使用后,1,2-蒽乙二酮的收率和选择性仍达88.0%和99.6%。经萃取、重结晶等方法得到了w(1,2-蒽乙二酮)=98.3%的产品,通过熔点测定、GC、GC/MS、FTIR和1HNMR对反应产物进行了定性和定量分析。     

[CmVIM]Cl离子液体的合成及工艺优化

以1-乙烯基咪唑和2-氯乙酰胺为原料,缚酸剂三乙胺(TEA)为催化剂,合成氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体[CmVIM]Cl,探讨了n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)、反应温度、反应时间和TEA用量对[CmVIM]Cl收率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间13 h,n(2-氯乙酰胺)∶n(TEA)=1∶0.5,收率达85.8%。产物具有良好的热稳定性,初始分解温度为218.3℃。     

[CmVIM]Cl离子液体的合成及工艺优化

以1-乙烯基咪唑和2-氯乙酰胺为原料,缚酸剂三乙胺(TEA)为催化剂,合成氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体[CmVIM]Cl,探讨了n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)、反应温度、反应时间和TEA用量对[CmVIM]Cl收率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:n(1-乙烯基咪唑)∶n(2-氯乙酰胺)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间13 h,n(2-氯乙酰胺)∶n(TEA)=1∶0.5,收率达85.8%。产物具有良好的热稳定性,初始分解温度为218.3℃。     

季铵离子液体催化合成2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了季铵离子液体在2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BEA)合成中的催化活性。采用盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体作为催化剂和溶剂,苯酐和乙苯Friedel-Crafts酰基化反应合成BEA。考察了离子液体制备溶剂、反应温度、反应时间对反应的影响。以石油醚为离子液体制备溶剂,当反应温度为40℃,反应时间为6 h条件下,BEA合成收率可达98.3%,产品纯度96.2%。     

离子液体催化碳酸二甲酯合成醚

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)、溴化1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]Br)、1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐([Bmim]BF_4)、氯化四丁基胺(Bu_4NCl)和溴化四丁基胺(Bu_4NBr)等离子液体为催化剂,考察其催化碳酸二甲酯(DMC)与不同酚的甲基化反应。结果表明,[Bmim]Cl是较好的催化剂。在酚、DMC和离子液体的物质的量之比为1:2:0.5,反应温度为150℃,反应时间为5 h时,目的产物原料酚O原子上的甲基化产物的收率可达90%以上,未发现C原子上的甲基化副产物生成,且反应后[Bmim]Cl的结构没有发生变化。     

1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸的制备及催化氧化环己烯制备己二酸的研究

以溴化1-己基-3-甲基咪唑离子液体和磷钨酸为原料,采用一步法合成了1-己基-3-甲基咪唑磷钨酸盐[HMIM]PW12O_40催化剂。使用红外光谱、热重分析对催化剂进行了表征。以催化氧化环己烯制备己二酸为模板反应,探讨了催化剂的催化活性。结果表明,当催化剂添加量为0.75 mmol,n(离子液体)∶n(磷钨酸)=1.5∶1,反应温度为80℃,反应时间为10 h时,己二酸产率为98.2%。催化剂在重复使用5次时,己二酸的产率为89.8%。采用design-expert对催化氧化环己烯制备己二酸进行了响应曲面建模,模型预测制备己二酸工艺参数的交互影响顺序为:(反应温度×反应时间)>(反应温度×催化剂配比)>(催化剂配比×反应时间)。     

2-[(1-羟基-2-萘基)羰基]苯甲酸的合成与表征

以苯酐和-α萘酚为原料,在B2O3催化下合成了2-[(1-羟基-2-萘基)羰基]苯甲酸,反应的优化条件为:n(B2O3)∶n(苯酐)∶n(-α萘酚)=1.5∶1.5∶1,反应温度为180￣190℃,反应时间为2.0h,收率达97.8%,并通过元素分析、1H NMR、IR、EIMS对产物结构进行了表征。     

离子液体催化1-己烯齐聚反应的研究

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑和盐酸三乙胺为阳离子,氯化铝和氯化铁为阴离子合成酸性离子液体催化剂,用于1-己烯齐聚反应研究。结果表明,以［Bmim］Cl-AlCl₃制备的催化剂活性和选择性较好。较佳工艺条件为：催化剂用量为1-己烯质量的4%,n(氯化铝)∶n(咪唑)=2.5∶1,反应时间3 h,反应温度160 ℃。气相色谱分析可知,1-己烯转化率70%以上,产物主要是二聚、三聚、四聚和较少的五聚物,没有裂解产品。     

改性二氧化硅负载离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸

对负载离子液体催化乙苯与邻苯二甲酸酐酰化反应合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸(BE酸)进行了研究。以AlCl₃溶液和混合酸为改性剂,对二氧化硅载体进行改性,采用浸渍法制备系列负载离子液体,采用FT-IR、BET、SEM和XRD对催化剂进行表征,考察载体改性剂、负载温度和负载量对催化剂性能的影响,并对反应条件进行了优化。结果表明,负载型离子液体在催化合成BE酸的反应中有较高的活性,但目标产物BE酸的选择性较低。经过混合酸对载体改性后,邻苯二甲酸酐的转化率和BE酸的选择性达到100％和91.1％,催化剂综合性能明显提高。催化剂再生后,BE酸的选择性为88.92%。     

离子液体催化1-癸烯齐聚反应

分别以氯化1-甲基-3-丁基咪唑([Bmim]Cl)、溴化1-甲基-3-乙基咪唑([Emim]Br)和盐酸三乙胺为阳离子,氯化铝、氯化铁和氯化锌为阴离子合成酸性液体催化剂,用于1-癸烯齐聚反应研究。结果表明,以[Emim]Br-AlCl_3制备的催化剂活性和选择性较好。较佳工艺条件:催化剂用量为1-癸烯质量的7%,n(AlCl_3)∶n([Emim]Br)=3∶1,反应时间5 h,反应温度160℃,搅拌速率240 r·min~(-1)。气相色谱分析可知,1-癸烯转化率达70%以上,产物主要是二聚物、三聚物、四聚物和较少的五聚物,无裂解产物。     

[Bmim]Cl-xAlCl_3催化合成十二烷基苯

采用AlCl3和[Bmim]Cl不同摩尔比的[Bmim]C1-xA1C13离子液体为催化剂,研究了不同条件下1-十二烯与苯的烷基化反应。实验结果表明,以A1Cl3和[Bmim]Cl的摩尔比为2.0([Bmim]Cl-2A1C13)的离子液体为催化剂,在反应温度25℃、反应时间30 min,苯、烯及离子液体的摩尔比为5︰1︰0.03的条件下,正十二烯的转化率可达98.32%,2-LAB的选择性可达36.76%。离子液体和产物可形成易于分离的双液相,简化了催化剂与产物的分离操作。     

［Emim］HSO4-AlCl3催化1-丁烯齐聚

制备Brnsted-Lewis双酸性离子液体催化剂［Emim］HSO4-AlCl3,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察催化剂用量、反应压力、反应温度和反应时间对1-丁烯齐聚产物选择性的影响。结果表明,强酸性离子液体催化1-丁烯齐聚反应得到的产物主要为四聚体。在n(AlCl₃)∶n(［Emim］HSO₄)=1∶1、催化剂用量2.5 g、反应温度30 ℃、反应压力0.08 MPa和反应时间1.0 h条件下进行齐聚反应,产物选择性和反应体系的稳定性较理想。     

离子液体[Bmim]BF_4合成反应后的纯化工艺

考察了离子液体[Bmim]BF4(四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑)合成反应后纯化步骤中CH2Cl2用量、H2O用量及不同萃取水洗方式等因素对[Bmim]BF4得率的影响,得到了纯化时合理的CH2Cl2用量及H2O用量,质量比为:CH2Cl2:H2O:[Bmim]BF4粗品=7:3:10,其中H2O采用多次加入方式进行萃取水洗效果较好、离子液体的得率较高,纯化后[Bmim]BF4得率约为93.15%。     

离子液体[Bmim]Cl-CrCl2促进高炔丙醇化合物的合成

离子液体[bmim]Cl-CrCl2促进下,醛酮与炔丙基溴发生Barbier型反应合成了高炔丙醇化舍物,考察了反应条件和不同底物对炔丙基化反应的影响.结果表明,在[bmim]Cl与CrCl2物质的量比为1:2,醛酮、炔丙基溴和离子液体物质的量比为2:3:2,反应温度为50℃和反应时间为1～5 h的条件下,一系列醛酮能与...     

酸功能化离子液体催化合成马来酸二异辛酯

合成了4种酸功能化离子液体,由IR、1HNMR对其结构进行了确证,并将其用于催化合成马来酸二异辛酯。结果表明,以离子液体[HSO3-pMIM]HSO4为催化剂,n(马来酸酐)∶n(异辛醇)=1∶2.2,马来酸酐0.1 mol,催化剂用量2.3 g,回流反应2.0 h条件下,马来酸酐酯化率达98.5%。且该离子液体与反应产物易于分离。反应后的离子液体[HSO3-pMIM]HSO4未经处理可重复使用7次,酯化率仍高于97.5%,第7次使用后用水萃取,其回收率为68.5%,补加至第一次用量再次进行实验,得酯化率为98.5%。     

复合离子液体催化碳酸乙烯酯水解制备乙二醇(英文)

An ionic liquid system of [Bmim]X/[Bmim]OH (X Cl, BF4, and PF6,) was developed for the hydrolysis of ethylene carbonate to ethylene glycol. The important parameters, such as the variety of ionic liquids, molar ratio of [Bmim]X to [Bmim]OH, amount of ionic liquid, molar ratio of water to ethylene carbonate, reaction temperature, pressure and reaction time, were investigated systematically. Excellent yield (>93%) and high selectivity (99.5%) of ethylene glycol were achieved. Under the optimum reaction conditions, the ionic liquid system could be reused at least five times and the selectivity of ethylene glycol remained higher than 99.5%.     

废旧光盘在离子液体中的甲醇醇解反应

以离子液体［Bmim］［Cl］为反应介质和催化剂,对废旧光盘的甲醇醇解反应进行了研究。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、甲醇用量对醇解反应结果的影响,得到的较佳醇解反应条件为反应温度110℃,反应时间1.5 h,n(甲醇)∶n(光盘)=8∶1,m(［Bmim］［Cl］)∶m(光盘)=1∶1,在上述条件下,光盘醇解率≥98%,双酚A收率≥93%。对离子液体的回用性能进行了考察,结果表明,离子液体回用8次后光盘的醇解率和BPA的收率无明显变化。采用FT-IR技术对醇解产物进行了表征。