磺酸离子液体中脂肪酸酯化制生物柴油

以磺酸基离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐（[BSMim]HSO4）为酸性催化剂,以油酸与短链醇的酯化反应作为高酸值油脂制备生物柴油的预处理模型反应,考察了反应时间、温度、催化剂用量、醇-酸摩尔比等条件对酯化反应的影响.结果表明,80℃下,使用x=20%的离子液体催化剂,在醇-酸摩尔比为2∶1,反应12 h后,油酸甲酯的产率可达到97.5%.离子液体催化剂与产物油酸酯可自动分成两相,产物分离简便,离子液体重复使用4次仍保持较好的催化活性.

磺酸功能化离子液体催化制备薯蓣皂苷元研究

目的:探索磺酸功能化离子液体1-磺丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3))作为催化剂在薯蓣皂苷元制备中的应用。方法:以盾叶薯蓣提取粗皂苷为原料、[BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3)为催化剂,水解制备薯蓣皂苷元。通过单因素试验对反应温度、反应时间、离子液体用量、溶剂体积进行考察,采用响应面分析方法进一步优化反应条件,确定最佳反应条件。进行12次循环实验,考察该离子液体循环使用性能。结果:最佳反应条件为反应温度100℃、反应时间5.17 h、离子液体用量2.56 g、水溶剂体积6 mL,在该条件下薯蓣皂苷元产率为12.99%。该离子液体循环6次时,循环效率为82.70%,循环10次时循环效率降至58.12%。结论:在薯蓣皂苷元制备过程中,[BHSO_(3)MIm]CF3SO_(3)作为酸催化剂,表现出了水解效率高、性能稳定、易于回收、循环使用性能良好等优势,具备较强的应用前景。

室温下离子液体中间体1-(3’-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑盐的合成

在室温条件下合成离子液体中间体1-(3'-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑盐。反应条件为:以丙酮为溶剂,1,3-丙磺酸内酯与N-甲基咪唑(1∶1.1,摩尔比)为原料,在室温下搅拌反应4 h。过滤后,向反应母液中可直接加入等摩尔比的两种反应原料循环使用。所得产品颗粒均匀,结晶度好。一次反应的产率为57.8%,滤液循环4次的总产率可达95%。以IR、1HNMR和MS表征产品的结构。该方法在室温进行,反应母液循环利用,具有操作简单、节约能源和溶剂用量少等优点。

吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体催化制备生物柴油

以丙酮为溶剂合成了Brnsted酸性离子液体吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐,将其作为催化剂用于光皮树果实油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,考察了催化剂用量、甲醇与光皮树果实油的摩尔比、反应温度和反应时间对酯交换率的影响,并考察了催化剂的稳定性和所制备的生物柴油的主要指标。实验结果表明,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体对酯交换反应具有很高的催化活性,在甲醇与光皮树果实油的摩尔比为12、催化剂与光皮树果实油质量比为0.055、反应温度160℃、反应时间6h的条件下,酯交换率高达94%,且催化剂的稳定性好,连续循环使用6次后,催化剂的活性变化不大。制备的生物柴油的主要指标达到美国生物柴油ASTM6751-03a标准,满足我国0#柴油的标准。

磺酸型离子液体催化制备生物柴油的研究

制备了具有咪唑、吗啡啉、吡咯烷酮和吡啶等氮杂环的8种硫酸氢盐离子液体,并考察了这些离子液体应用于大豆油和甲醇的酯交换制备生物柴油的催化活性。其中4种离子液体为1-甲基咪唑硫酸氢盐、吗啡啉硫酸氢盐、2-吡咯烷酮硫酸氢盐、吡啶硫酸氢盐,其余为基于该4种氮杂环引入丙烷磺酸基的磺酸型离子液体。离子液体的酸性测定结果表明,氮杂环相同时,引入磺酸基的离子液体酸性得以增强,催化活性均高于非磺酸型离子液体。磺酸型离子液体的催化活性可与浓硫酸相比拟,反应结束后均可与生物柴油产物自动分层。以活性较佳的1-(3-磺丙基)-2-吡咯烷酮硫酸氢盐和4-(3-磺丙基)吗啡啉硫酸氢盐作催化剂时,n(甲醇)∶n(大豆油)∶n(IL)=12∶1∶0.114,油浴120℃下反应6 h,生物柴油收率分别可达95.0%和94.6%。磺酸型吗啡啉离子液体重复使用5次后,催化活性没有明显下降。

对甲苯磺酸季铵盐离子液体催化酯交换反应制备生物柴油

合成了4种不同阳离子的-SO3H功能化对甲苯磺酸季铵盐离子液体,并用FT-IR和NMR表征结构,结果表明,合成的离子液体符合其理论结构特征。热重分析实验表明离子液体的分解温度都在200℃以上,可以作为合成生物柴油的催化剂;采用吡啶红外探针法测定其酸性大小,实验结果表明其酸性受阳离子烷基侧链影响,烷基侧链越短或越少,酸性越强,但相差不大。以它们为催化剂进行了三油酸甘油酯酯交换反应制备生物柴油的研究,实验表明,这些-SO3H功能化对甲苯磺酸季铵盐离子液体的催化活性都较高,油酸甲酯的产率与离子液体的酸性顺序一致,正-丙基磺酸-三乙基对甲苯磺酸铵的催化活性最高。考察了正-丙基磺酸-三乙基对甲苯磺酸铵离子液体用量、醇油摩尔比、反应时间、反应温度对生物柴油产率的影响规律。实验结果表明,在甲醇、油脂和离子液体的摩尔比为12:1:0.167,反应温度130℃下反应4 h,油酸甲酯的产率可达到92.16%;将反应后离子液体相中的甲醇蒸出,再用乙酸乙酯将其中的甘油萃取出来,剩余的离子液体直接用于下次的酯交换反应,油酸甲酯的产率无明显降低,表明离子液体的稳定性好,回收的离子液体可循环使用。

磺酸功能化离子液体用于催化反应的最新进展

磺酸功能化离子液体是指在有机阳离子中引入一个或多个磺酸基(—SO3H),或者阴离子为磺酸的Brnsted(B酸)型离子液体,其酸性强、极性大、活性高。简要介绍了磺酸功能化离子液体的合成方法,详细阐述了在多种有机催化反应中的应用,展望了磺酸功能化离子液体的发展前景。

微波辐射下磺酸基功能化离子液体无溶剂催化合成4-甲基香豆素及其衍生物

研究了3种磺酸基功能化离子液体催化香豆素及其衍生物的合成,取代酚与乙酰乙酸乙酯在无溶剂微波辐射条件下,通过Pechmann缩合反应,合成了一系列4-甲基香豆素衍生物,探讨了反应时间、反应温度、催化剂用量、离子液体重复使用性能诸因素对产品产率的影响。结果表明,离子液体[C3SO3Hmim]HSO4是合成目标产物的良好催化剂,微波辐射时间10 min,反应温度100℃,n(酚)∶n(乙酰乙酸乙酯)=1∶1,催化剂用量x([C3SO3Hmim]HSO4)=20%时,最高产率可达94%。该法反应条件温和,操作简便,产物易分离,产率高,环境友好,离子液体可重复使用4次。

磺酸型离子液体催化5-甲基-2-丙酰基呋喃的合成

合成了磺酸型离子液体催化剂[TEA-SO3H][HSO4],用以催化2-甲基呋喃和丙酸酐的付克酰基化反应合成5-甲基-2-丙酰基呋喃。结果表明,离子液体催化剂比磷酸、多聚磷酸等无机酸催化剂具有更高的产率,且催化剂可以重复利用4次以上。

两种基于哌嗪阳离子的磺酸功能化离子液体的合成及其结构表征和物理性质测定

以哌嗪、1,4-丁磺酸内酯及硫酸或磷酸为原料,合成了两种基于哌嗪阳离子的磺酸功能化酸性离子液体硫酸氢盐([(HSO3-b)2pi]2+.2[HSO4]-)和1,4-二(4-磺酸基丁基)哌嗪磷酸二氢盐([(HSO3-b)2pi]2+.2[H2PO4]-);利用傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱表征了两种产物的结构,并测定了其熔点、黏度、电导率、热稳定性等物理性质.

磺酸型离子液体催化“一锅法”合成酰胺烷基萘酚

用磺酸型离子液体1-甲基-3-磺酸丙基咪唑硫酸氢盐([MIMPS][HSO4])催化β-萘酚、芳香醛和酰胺(或脲)3组分"一锅法"类Ritter反应合成了酰胺烷基萘酚。投料比为n(β-萘酚)∶n(芳香醛)∶n(酰胺或脲)∶n([MIMPS][HSO4])=1∶1∶1.3∶0.1,无需溶剂,恒温125℃反应5～40min,通过简单水洗抽滤即可分离产物,酰胺烷基萘酚产率为85%～97%。离子液体[MIMPS][HSO4]可回收重复使用4次,其催化活性无明显降低。探讨了醛、酰胺或脲结构对反应的影响及可能的反应机理。

磺酸型离子液体催化芳甲胺与邻苯二胺 “一锅”合成苯并咪唑

以磺酸型离子液体1-甲基-3-(3-磺丙基)咪唑盐酸盐([MIMPs]Cl)为催化剂,催化芳甲胺与1,2-苯二胺“一锅”好氧氧化缩合,合成相应的苯并咪唑,通过1HNMR对产物的结构进行了表征。首先,以苄胺与邻苯二胺合成2-苯基苯并咪唑为模型反应,筛选出离子液体催化剂并优化了反应条件,即:以离子液体[MIMPs]Cl为催化剂(n([MIMPs]Cl)∶n(邻苯二胺)=1∶4),0.1 MPa氧气作氧化剂,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,n(苄胺)∶n(邻苯二胺)=2.5∶1.0,反应温度100℃,反应时间20 h。在该条件下2-苯基苯并咪唑的分离收率达到91.3%。将该条件用于其他芳甲胺与1,2-苯二胺及含各种取代基的1,2-苯二胺与苄胺的反应。结果表明,该方法的底物适用性广泛、对环境友好、以分子氧为唯一氧化剂,无过渡金属催化剂存在,适合于药物中间体的合成。

磺酸功能化聚合离子液体基磁性吸附剂的制备及对敌草快的萃取

有效萃取复杂食品样品中的极性污染物是实现其准确测定的瓶颈,也是食品安全分析的难点。针对污染物的结构特点,设计和发展能与之产生特定作用的新型材料是高效萃取的关键。敌草快是一种广谱性除草剂,为碱性的阳离子有机化合物。该文以1-乙烯基咪唑和1,3-丙磺酸内酯为原料合成了磺酸功能化的离子液体,通过自由基聚合反应,将其固载至磁性纳米颗粒表面,得到磺酸功能化的聚(1-乙烯基-3-丙基磺酸基咪唑氯盐)修饰的磁性纳米颗粒(Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP)。采用红外光谱、扫描电镜、振动样品磁强计和热重分析等对其结构、形貌和磁性进行了表征。将其作为磁性固相萃取的吸附剂,萃取青菜中的敌草快。磺酸基的功能化使Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP的表面在一定pH下带有丰富的负电荷,与敌草快之间产生强的静电吸引作用,可实现对敌草快的有效萃取。对影响萃取效率的各种参数如溶液pH、吸附剂质量、吸附时间、解吸剂种类和体积等进行了优化。在优化条件下,结合磁性固相萃取和高效液相色谱技术,对方法的性能及适用性进行了考察。敌草快在0.2~20μg/g内具有良好的线性(r=0.9981),检出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)分别为0.09μg/g和0.2μg/g;3个水平(0.5、1.0和2.5μg/g)下的加标回收率为82.7%~97.5%,相对标准偏差为2.8%~5.0%(n=3)。结果表明,磺酸功能化的Poly([VPImi-SOH][Cl])-MP能快速、有效地萃取敌草快,建立的方法能用于青菜中敌草快的准确测定。

磺酸功能性离子液体在有机合成中的研究进展

介绍了磺酸功能性离子液体是一类含有—SO3H基团,具有Br覬nsted强酸性的特殊功能性的离子液体,综述了磺酸功能性离子液体的合成及其在有机合成中的应用。指出它们在有机催化反应领域越来越被广泛的研究和应用,已经成为当前绿色化学重点研究的内容之一。

多核磺酸基功能化离子液体催化合成叔丁基甘油醚

制备了两种多核磺酸功能化离子液体,并对其催化甘油和叔丁醇醚化反应的催化性能进行了研究。结果表明:多核磺酸功能化离子液体较市售单核磺酸离子液体具有更好的催化性能,其中1,3,5,7-四丁基磺酸-六次甲基四铵硫酸氢盐离子液体(MIL1)的催化性能最佳。在最佳实验条件下,甘油转化率超过86%,MTBG、DTBG和TTBG的选择性分别超过51%、44%和4%。

磺酸功能化离子液体催化合成α-甲基丙烯酸十二酯

以磺酸功能化离子液体代替对甲苯磺酸为催化剂催化合成α-甲基丙烯酸十二酯,比较不同离子液体的催化性能,选出最佳催化剂,探索其催化的最优条件并考察离子液体的循环使用效果,最终找到离子液体代替对甲苯磺酸做催化剂的优势。结果表明[(CH_3CH_2)_3N(CH_2)_3SO_3H][HSO_4]离子液体催化效果最好,最优条件为m([(CH_3CH_2)_3N(CH_2)_3SO_3H][HSO_4])/m(total)×100%=1.4%,n(α-methacrylic acid):n(lauryl alcohol)=2.0:1.0,m(inhibitor)/m(total)×100%=0.05%,反应温度为140℃,反应时间为4 h,酯化产率可达71.0%。循环使用5次后,酯化产率无明显下降。离子液体代替对甲苯磺酸做催化剂,提高了酯化产率,减少了粗酯处理中碱液和水的用量,从而减少了废水排放量,降低对环境的污染。

阳离子结构对磺酸基离子液体酸强度的影响规律

采用UV-Hammett指示剂联用法,以对硝基苯胺为指示剂,考察了阴离子为硫酸氢根,阳离子分别为三乙胺、N-甲基咪唑、吡啶或己内酰胺上带有丙烷基磺酸或丁烷基磺酸的8种磺酸基功能化离子液体的酸强度。结果表明,同一种离子液体的浓度越大,其酸强度越大,但不同离子液体间的相对酸强度大小顺序与离子液体的浓度无关;含氮母体化合物不同的磺酸基离子液体按酸强度由大到小排列的顺序为己内酰胺类、吡啶类、咪唑类、三乙胺类,当含氮母体化合物相同时,磺酸基的烷基侧链越长,则酸强度越大;相比于侧链长短对酸强度的影响,含氮母体化合物种类的影响更为明显。N-(4-磺酸基)丁基-咪唑硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-己内酰胺硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-吡啶硫酸氢盐、N-(3-磺酸基)丙基-吡啶硫酸氢盐、N-(4-磺酸基)丁基-咪唑硫酸氢盐和N-(3-磺酸基)丙基-咪唑硫酸氢盐6种离子液体在甲醇中的酸强度均比浓硫酸的大;但在水中,只有前5种离子液体的酸强度大于同浓度硫酸的酸强度。

磺酸类离子液体催化合成对叔丁基苯甲酸甲酯的研究

在催化合成对叔丁基苯甲酸甲酯(MPTBBA)的反应中,催化剂对设备造成损坏同时难以分离的问题会对后续处理造成一定的压力。以磺酸类离子液体为催化剂并表征了其酸性,在不同催化剂结构、反应温度以及催化剂用量和原料摩尔比的条件下研究了催化反应性能。结果表明,以催化活性较高的离子液体吡啶1,4-丁烷磺内酯硫酸氢盐为催化剂,在反应温度为140℃、n(甲醇)∶n(对叔丁基苯甲酸(PTBBA))∶n(离子液体)为1000∶100∶1的条件下反应2.5 h,PTBBA的转化效率可达到90%。磺酸类离子液体酸性表征结果表明,催化活性与其酸量有关,酸量越高磺酸类离子液体的催化活性越高。

酸性离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯（英文）

研究了几种磺酸功能化离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯的性能.系统考察了催化剂的酸强度,用量,反应温度,时间和溶剂对纤维素转化效率和产物分布规律的影响.实验结果表明酸度最强的磺酸功能化离子液体1-(4-磺酸丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C4H8SO3Hmim]HSO4)能够有效地催化纤维素转化为乙酰丙酸丁酯,且在优化的反应条件下纤维素的转化率高达98.4%,乙酰丙酸丁酯的产率为31.1%,同时共生产物甲酸丁酯、水溶性产物和生物油的产率分别为33.4%、20.6%和23.8%.该催化体系具有一定的耐水性能,水的添加量为0.2 m L时并不会严重影响纤维素的转化率.此外,酸性离子液体催化剂还表现出了良好的重复使用性能,使用六次后仍然保持较高的活性.

酸性离子液体[HSO_3-bpy]CF_3SO_3催化合成MDC

制备了一系列磺酸吡啶功能化酸性离子液体(ILs),采用Hammett指示剂与紫外联用法测定了其酸强度。考察了各酸性离子液体在苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)反应中的催化活性。结果表明,离子液体的酸强度与其催化活性关联较好;[HSO3-bpy]CF3SO3酸强度最高,催化活性也最好。以[HSO3-bpy]CF3SO3为催化剂兼溶剂,优化了MDC合成反应条件。在反应温度70℃,反应时间60min,MPC与甲醛的摩尔比为12,离子液体与MPC的质量比为4的条件下,MDC产率最高可达91·5%。用水处理反应液,通过减压蒸馏后的离子液体可以循环使用5次以上。