新试剂4-(α-呋喃丙烯酰基)-PMP的合成与表征

以α-呋喃甲醛为原料经呋喃丙烯酸及其酰氯,合成了新试剂1-苯基-3-甲基-4-(α-呋喃丙烯酰基)-吡唑啉-5-酮[4-(α-呋喃丙烯酰基)-PMP]。通过元素分析,红外光谱、紫外光谱和核磁共振氢谱、碳谱等对新试剂的分子结构进行了确定与表征,同时通过紫外吸收光谱对其互变异构现象进行了研究。     

新型酸性离子液体催化3-甲基-1-戊烯-4-炔-3-醇的研究

以3-甲基-1-戊烯-4-炔-3-醇为原料,新型酸性离子液体为催化剂,反应合成3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-醇,考察了反应的条件及催化剂的使用情况,结果表明:酸性离子液体可以取代传统的酸性催化剂催化烯丙基重排反应,其中以双酸性中心的离子液体催化剂效果为最佳。     

2-乙基-6-甲基-3-羟基吡啶的合成优化

2-乙基-6-甲基-3-羟基吡啶盐酸盐是一种新型的抗氧化药物.对其游离碱即标题产物合成工艺进行改进:以2%三氟化硼的乙醚稀溶液为催化剂合成2-丙酰基-5-甲基呋喃,产率为71%;再在150℃下25%氨水中加入一定量的铵盐,高压下合成2-乙基-6-甲基-3-羟基吡啶,有效地减少了焦油的生成,同时避免了大量铵盐结块对高压釜的损害,标题化合物的产率达50.3%,并通过1HNMR对产物进行了表征.     

离子液体Et3_NHCl-xAlCl_3催化合成2,4-二羟基苯乙酮

以Et3NHCl-xAlCl3离子液体为催化剂,间苯二酚与冰醋酸发生付-克酰基化反应合成2,4-二羟基苯乙酮。讨论了离子液体x值、反应物与离子液体物质的量之比与反应时间等因素对间二苯酚酰基化合成2,4-羟基苯乙酮的影响,在最佳条件下产率达到了65.2%。     

离子液体催化氧化2,3,6-三甲基苯酚合成2,3,5-三甲基苯醌

研究了离子液体作为助催化剂催化氧化2,3,6-三甲基苯酚合成2,3,5-三甲基苯醌的反应。催化剂CuCl₂和MnCl₂的用量分别为2,3,6-三甲基苯酚物质的量的10%,助催化剂离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐用量为2,3,6-三甲基苯酚物质的量的20%,空气中的氧气为氧化剂, 80 ℃反应4 h,转化率100%,选择性92.60%。在后处理过程中,离子液体易于分离和回收利用,为工业合成2,3,5-三甲基苯醌提供了一种较好的选择。     

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%。     

2-氯丙酰基苯胺的合成

采用丙酸、氯气和苯胺,在催化剂作用下两步合成了除草剂萘丙胺中间体2-氯丙酰基苯胺,并以正交试验法优化了工艺条件,合成总收率达到80%。     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中β-酮酸酯和环酮的选择性α-单卤代反应研究

采用微波法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯中,β-酮酸酯类化合物及环酮的单卤化反应,与有机溶剂相比,离子液体可以加快反应的速率,缩短了反应时间并提高了产量,而且离子液体中的卤化反应更绿色环保.     

离子液体催化“一锅法”反应合成3,4-二氢嘧啶-2-酮

利用离子液体催化剂1-戊基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(PmimBF4),在无溶剂加热条件下一锅法经Biginelli反应合成3,4-二氢嘧啶-2-酮.该合成法优化了反应条件,收率高、操作简单、环境友好且离子液体可循环多次使用.     

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［Hnhm］H2PO4 催化合成油酸甲酯

合成并表征了离子液体［Hnhm］H₂PO₄ ,同时考察了该离子液体的溶解性及吸水性。以油酸甲酯的合成为探针反应,考察合成的离子液体对反应的催化活性。结果表明,在［Hnhm］H₂PO₄ 加入量为油酸质量的8%、n(甲醇)∶n(油酸)=3.5∶l、反应温度90 ℃和反应时间9 h条件下,油酸酯化率达63%以上,且［Hnhm］H₂PO₄离子液体与原料及产物的分离容易实现。     

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.     

[bmim]Cl／FeCl3离子液体催化苯与乙烯烷基化反应的新型机理

Up to now the mechanism of Friedel-Crafts reactions catalyzed by ionic liquid have not been fully understood, while carbocation mechanism was assumed. It was found that the source of H and the route of reaction initiated the alkylation of benzene with ethylene catalyzed by [bmim]Cl/FeCl3 ionic liquid. The fact that dewatered ionic liquids have catalytic activity for the alkylation of benzene with ethylene suggests that there exists a new catalytic route. The distinctly Bronsted acid properties of 2-H in [bmim]Cl were found through FT-IR and HNMR analysis of [bmim]Cl after titration with water free KOH in alcohol solution. In addition, the chemical shifts of proton on the [bmim]Cl ring, especially 2-H, are sensitive to the change of FeCl3 content and shifted downfield when FeCl3 was added into [bmim]Cl to form ionic liquid. Thus 2-H was easy to be disengaged from imidazolium ring with formation of H^ to initiate the reaction. The isotope-substituted method was employed to prove this mechanism, through the GC-MS analysis of alkylation products of deuterated benzene with ethylene. The route of alkylation catalyzed by FeC13 ionic liquid was found to follow the carbocation mechanism, the resource of H was presented and proved using HNMR analysis of ionic liquid to inspect the intensity change of 2-H. It was found that the intensity of 2-H reduced 23% after reaction showing that the H arising from alkylation reaction was supplied by 2-H on the imidazole ring.     

New Alkylation Route of Benzene with Ethylene Catalyzed by [bmim]Cl/FeCl_3 Ionic Liquid

Up to now the mechanism of Friedel-Crafts reactions catalyzed by ionic liquid have not been fully understood, while carbocation mechanism was assumed. It was found that the source of H and the route of reaction initiated the alkylation of benzene with ethylene catalyzed by [bmim]Cl/FeCl3 ionic liquid. The fact that dewatered ionic liquids have catalytic activity for the alkylation of benzene with ethylene suggests that there exists a new catalytic route. The distinctly Bronsted acid properties of 2-H in [bmim]Cl were found through FT-IR and HNMR     

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%.     

单核及双核叔铵盐离子液体的合成及用于柠檬酸三丁酯的制备

合成了具有Bronsted酸性的单核叔铵盐离子液体1-(丙酸基)高哌啶硫酸氢盐[HMILS]HSO4和双核叔铵盐离子液体双-(1-高哌啶)亚丁基双硫酸氢盐HMIBL[HSO4]2,用红外、核磁、元素分析及热分析等方法对合成的产物进行表征。把合成的单核及双核酸性离子液体作为催化剂用于催化柠檬酸和正丁醇的酯化反应,考察其催化活性。结果表明,离子液体的催化活性与其酸强度呈相关性,其中双核离子液体HMIBL[HSO4]2具有较强的酸性和较高的催化活性,当反应条件为n(正丁醇)∶n(柠檬酸)∶n(HMIBL[HSO4]2)=5∶1∶0.05、120℃、反应时间3h,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为98.91%和99.53%,反应后的酸性离子液体可以回收,稳定性好,重复使用10次后仍有较高的催化活性。     

吗啡啉离子液体磷钨酸盐的合成及其催化制备生物柴油

通过两步法合成了阴离子为磷钨酸根的两种离子液体杂多酸盐([C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)和[Nbmm]_3PW_(12)O_(40))。采用~1HNMR、FTIR、元素分析和TGA对两种离子液体磷钨酸盐的结构、组成和热稳定性进行了测定;同时,对其溶解性和pH进行了测定。以大豆油和甲醇的酯交换反应为模型反应,考察了[C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)的催化活性。结果表明:当n(甲醇)∶n(大豆油)=14∶1,[C_3SO_3Hnhm]_3PW_(12)O_(40)质量分数为大豆油和甲醇总质量的4%、反应时间6 h、反应温度100℃时,脂肪酸甲酯(生物柴油)的收率为94.90%。催化剂的重复性考察结果表明:该催化剂经回收、真空干燥后、重复使用6次,活性无明显降低。     

异丁烷与2-丁烯在含有抑制剂离子液体中的烷基化反应

含有AlCl^-₄和/或Al₂Cl^-₇阴离子的氯铝酸离子液体对异丁烷/2-丁烯烷基化反应具有很强的催化活性,但反应的选择性较差. 改变离子液体本身的阴、阳离子种类不能提高反应的选择性.在氯铝酸离子液体中引入CuCl等金属氯化物,能够有效地抑制烷基化过程中多聚、异构、歧化、氢转移、裂解等副反应的发生,大幅提高烷基化油中三甲基戊烷等高辛烷值组分含量. 相同反应条件下,CuCl+［Et₃NH］Cl-1.8AlCl₃烷基化反应中高辛烷值产物的含量远高于H₂SO₄烷基化油中相应组分含量.     

酸性离子液体合成及其催化合成柠檬酸三乙酯的研究

合成了6种离子液体催化剂,通过FT—IR、^1HNMR进行了结构表征并将其应用于柠檬酸三乙酯的合成反应。在催化剂用量为反应物总质量15％的条件下,考察了原料配比、反应时间对反应物羧基转化率的影响。得到了最佳反应条件,即：乙醇与柠檬酸的物质的量之比为6：1,乙醇共加入3次,每次回流反应2h。在此条件下的酸功能化离子液体[HSO3-bPydin]^＋[HSO4]^-具有较好的催化酯化活性和重复使用效果,重复使用23次后,柠檬酸羧基转化率仍然大于98％。所得产品柠檬酸三乙酯结构通过FT-IR、^1HNMR表征。     

微波辅助离子液体制备及催化降解聚酯

采用微波辅助离子交换法,以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)和氯化锌为原料,合成了1-丁基-3-甲基咪唑氯锌酸盐离子液体,并考察了合成过程中溶剂对离子液体合成的影响。进一步以制备的离子液体为催化剂,乙二醇为溶剂,采用微波辅助乙二醇醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。以对苯二甲酸的回收量为指标,分别考察了离子液体用量、反应温度、时间以及溶剂用量对PET降解反应的影响。结果表明,采用微波辅助离子交换法在30 min内即可合成得到相应的离子液体,以二氧六环为溶剂时,3种产物的产率均高于90%。在微波加热的条件下,离子液体[Bmim][Zn2Cl5]对PET的乙二醇醇解反应具有较好的催化性能,对苯二甲酸的产率超过20%。