新型BrΦnsted-Lewis酸性离子液体的合成及其在松香二聚反应中的应用(英文)

合成、表征了新型BrΦnsted-Lewis酸性离子液体1-(3-磺酸)-丙基-3-甲基咪唑氯锌酸盐([HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2),并将其用于催化松香二聚反应.结果表明,[HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2(ZnCl2摩尔分数x>0.5)为BrΦnsted和Lewis双酸性,且以[HO3S-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2(x=0.64)的催化性能较佳.在松香5.0g,甲苯15g,离子液体质量分数5%,反应温度110oC和反应时间4h的较佳实验条件下,所得产物聚合松香的软化点为118oC.此外,该催化剂的使用有利于产物的分离且分离的离子液体催化剂具有良好的重复使用性能.

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

合成了具有不同ZnCl2摩尔分数的BrФnsted-Lewis双酸性离子液体[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-xZnCl2,采用Hammett指示剂与紫外联用法测定了其酸强度,考察了其在苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛(HCHO)缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)反应中的催化性能,并考察了反应条件对MDC收率和MPC转化率的影响。结果表明,当x=0.7时该离子液体的催化活性最高。以[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-0.7ZnCl2为催化剂兼溶剂,在反应温度70℃、反应时间60min、MPC与HCHO的摩尔比为10、离子液体与MPC的质量比为2的条件下,MDC收率最高可达99.1%。用水处理反应液并通过减压蒸馏回收的离子液体可以循环使用5次,其催化活性基本不变。

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体催化大豆油制备生物柴油

设计合成了一系列BrФnsted–Lewis双酸性离子液体[Py(CH2)4SO3H][HSO4]/MCl X,将其用于催化酯交换制备生物柴油。考察了金属氯化物的种类及其与[Py(CH2)4SO3H][HSO4]的摩尔比对离子液体催化性能的影响。结果显示:离子液体[Py(CH2)4SO3H][HSO4]–2Fe Cl3具有最好的催化性能。在其作为催化剂时,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:当醇油摩尔比为8∶1,催化剂用量为5%(相对于原料油质量),反应温度为130℃,反应时间为6 h时,生物柴油收率可达96.2%。离子液体具有较好的重复使用能力,重复使用6次后,生物柴油收率没有明显降低。

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体的合成与应用

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体同时具备B酸性和L酸性,是融合双酸性固体酸与离子液体的特征发展起来的一类新型催化剂。本文综述了近年来B-L双酸性离子液体的合成、表征及催化剂应用等方面的进展,在此基础上,总结出B-L双酸性离子液体的三个特征。其一,利用一种催化剂就可以催化分别需要B酸和L酸催化的分步反应,使反应一锅化,简洁可控。其二,B酸性和L酸性之间存在相互增强的协同作用,使其具有更好的催化性能,或可提高反应转化率或产物选择性。其三,液体催化剂在传质和扩散等方面均优于双酸性固体酸。上述特征使B-L双酸性离子液体替代并超越传统酸性催化剂成为可能,在工业应用中显示良好的发展前景。

Brφnsted酸性离子液体中芳烃硝化反应的研究

以BrФnsted酸性离子液体[Hmim][CF3COO]（三氟乙酸根甲基眯唑盐）和[Hmim][HSO4]（硫酸氢根甲基咪唑盐）作为溶剂和催化剂，硝酸铵为硝化剂，研究了烷基苯和卤苯等芳香化合物的硝化反应。在0℃到室温的硝化条件下，烷基苯和卤苯都能被硝化成-硝基化合物，收率为40％-80％。甲苯等烷基苯的硝化选择性与硝硫混酸中的硝化选择性相当；卤苯硝化的对位选择性则远高于硝硫混酸中的硝化结果。其中氯苯在18℃下反应8h，三氟乙酸酐（TFAA）／硝酸铵为4时产物的对邻比达到6．2，而溴苯在0℃下反应8h，TFAA／硝酸铵为5时产物的对邻比可达到14．0，并且生成的对硝基溴苯可以从反应液中析出，得到对硝基溴苯含量为98％的产物。

Brφnsted酸性功能离子液体催化合成抗氧剂330

以吡啶和丁烷-1,4-磺酸内酯为原料,制备了4种B rφnsted酸性功能离子液体,并用于抗氧剂330:1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯的催化合成。系统考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂重复使用对收率的影响。结果表明,在0℃,以CH2C l2为辅助溶剂,n([N-C4H8SO3HPyrid ine](HSO4-)∶n(1,3,5-三甲基苯)∶n(3,5-二叔丁基-4-羟基苄甲醚)=1∶3∶10,反应3 h,收率可达89.6%。

BrΦnsted酸性离子液体掺杂聚苯胺的无溶剂制备及其表征

首先合成了两种带—SO3H官能团的Brφnsted酸离子液体([MIMPS][HSO4]和[PYPS][HSO4]),然后分别以这两种带—SO3H官能团的Brφnsted酸性离子液体做为掺杂剂,在无溶剂条件下通过机械化学聚合反应制备了掺杂导电态聚苯胺.由于带—SO3H官能团的Brφnsted酸性离子液体中H+可以单独以离子形式存在,因此可形成质子化导电态的翠绿亚胺盐,并以红外光谱、紫外可见-近红外、X-射线衍射、循环伏安和四探针技术等测试方法对聚苯胺进行了结构和性能表征.PANI-[MIMPS][HSO4]的结晶性、电导率和电化学活性要优于PANI-[PYPS][HSO4].

Brnsted酸性离子液体催化合成辛酸甘油酯的研究

以双磺基的Brnsted酸性离子液体1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[MIm(CH2)4SO3H][HSO4)]催化辛酸与甘油酯化合成低热量的中碳链三酰甘油,研究了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应温度、反应时间对酯化反应的影响,在最优条件下考查了工艺稳定性及催化剂重复使用性能。结果表明,[MIm(CH2)4SO3H][HSO4]具有较高的酯化催化活性和重复使用性能。优化的合成辛酸甘油酯的工艺条件为:辛酸甘油物质的量比为3.5∶1,催化剂用量为底物质量的1%,反应温度160℃,反应时间6 h。在此条件下,酯化率达85%,三酰甘油质量分数达到80%。催化剂重复使用5次,仍保持90%的催化活性。

Brφnsted酸性离子液体催化合成油酸甲酯的研究

合成并表征了N-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnmp]HSO4)、N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hm im]HSO4)2种阴离子Brφnsted酸性离子液体,考察了这2种离子液体在催化油酸和甲醇酯化反应中的催化活性。结果表明,离子液体的催化活性与其酸性密切相关;当离子液体[Hnmp]HSO4用量为油酸质量的5%,n(甲醇)∶n(油酸)为1.5∶1,反应温度75℃,反应时间3 h时,酯化率可达98%以上。反应结束后离子液体与酯化产物成两相,而且离子液体[Hnmp]HSO4重复使用5次,仍有较高的催化活性。

Brønsted酸性离子液体催化Fries重排合成对羟基苯乙酮的研究

采用一步法合成了[PPh_(3)][TfOH]_(2)、[TNOA][TfOH]_(2)、[TNOA][TfOH]和[PPh_(3)][TfOH]共4种离子液体。通过红外探针法对离子液体的酸性类型与酸性强弱进行了表征;同时对离子液体催化Fries重排选择性合成对羟基苯乙酮的收率进行了条件优化。结果表明,当选择[PPh_(3)][TfOH]_(2)作催化剂兼溶剂时,在反应温度为60℃、n(乙酸苯酯)∶n(离子液体)为1∶2、反应时间为6 h的条件下,选择性生成对羟基苯乙酮最高收率达到75%;催化剂可循环利用5次不失活。通过1HNMR监测反应前后催化剂结构变化,推导了其可能的反应机理。

Brönsted酸性离子液体改性SBA-15分子筛催化合成双酚F

为了解决酸性离子液体(1-甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐与1-甲基-3-丁基咪唑基乙酸盐)在苯酚-甲醛合成双酚F(BPF)的反应中溶解性差、反应活性低的问题,将这2种Brönsted酸性离子液体分别引入到SBA-15分子筛表面中,通过多种表征与测试手段对所制备催化剂的物化性能进行表征。结果表明:SBA-15固载离子液体后依然保持有序介孔结构,显示出比对应离子液体更高的催化活性,其中SBA-15固载1-甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐催化剂(SILs-1)催化活性最高,在反应时间90 min、反应温度90℃、催化剂与甲醛质量比为0.36,苯酚与甲醛物质的量比为30的条件下,BPF收率高达94.8%。在重复使用5次后,BPF收率仍在82%以上,且对4,4’-BPF的选择性无明显影响。

酸性离子液体研究新进展

就功能化酸性离子液体的合成及表征作了详细地介绍,并对其在酸催化和有机合成等方面的应用作了综述。功能化酸性离子液体兼作溶剂和催化剂具有广阔的应用前景。

酸性离子液体催化合成7-羟基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮

制备了Br?nsted-Lewis酸性离子液体1-(3-磺酸)丙基-3-甲基咪唑氯铟酸盐([HO_3S-pmim]Cl-InCl_3),并用于无溶剂条件下催化间氨基苯酚与丙烯酸甲酯反应合成7-羟基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮。结果表明:InCl_3与[HO_3S-pmim]Cl的摩尔比为2.0:1.0时,[HO_3S-pmim]Cl-InCl_3可以较好地催化间氨基苯酚与丙烯酸甲酯发生串联的酰化和分子内Friedel-Crafts烷基化反应,且对水不敏感,可以回收利用。在间氨基苯酚20mmol,丙烯酸甲酯20mmol,离子液体1.84g,110℃反应3h条件下,7-羟基-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮收率96.0%,离子液体重复使用10次催化活性无明显下降。

固载化BrФnsted酸离子液体催化合成环状碳酸酯的研究

制备了一系列聚苯乙烯树脂(PS)固载的系列BrФnsted酸性离子液体,并对其结构进行了表征。考察了固载化离子液体在二氧化碳与环氧化合物环加成反应中的催化性能,并对其反应条件进行了优化。在固载化离子液体PS-羧基异丁基-咪唑溴盐(PS-HBIMBr)的催化作用下,在反应温度为120℃、反应压力2.0 MPa的优化条件下反应3 h,碳酸丙烯酯的收率高达92.7%,该催化剂对二氧化碳与环氧化合物环加成反应具有良好的重复使用性能。

三乙胺离子液体用于催化衣康酸酯化反应研究

制备了多种Brφnsted酸性离子液体,分别将其作为催化剂用于衣康酸酯化反应,考察其催化性能与结构的关系。筛选对比表明三乙胺类离子液体具有较好的催化性能及重复使用性,由FT-IR、NMR对其进行了表征测定。以离子液体[HSO3-pTEA]pTSA为催化剂合成衣康酸二正丁酯,在重复使用7次后催化所得酸转化率为96.5%。优化工艺条件下得酸转化率为98.8%,酯收率为96.7%;以离子液体[HSO3-pTEA]HSO4为催化剂合成衣康酸二异辛酯,在重复使用7次后催化所得酸转化率为95.2%。优化工艺条件下得酸转化率为98.7%,酯收率为96.3%。

Br?nsted-Lewis双酸性离子液体催化合成L-丙交酯

丙交酯是聚乳酸生产过程中重要的中间体。制备不同SnCl_2摩尔分数的Br?nsted-Lewis双酸性离子液体([HSO_3-bmim]Cl-SnCl_2),将其用作通过预聚路径法合成L-丙交酯的催化剂。研究离子液体中SnCl_2含量对催化活性的影响。考察催化剂用量、反应温度和反应时间对粗丙交酯产率的影响。结合反应残渣的表征结果,提出可行的反应残渣和离子液体催化剂的循环利用方案,结果表明:经过3轮的循环利用,催化剂活性基本不变,基于添加的L-乳酸计算的粗丙交酯产率高达90.99%~92.64%。

离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂的制备及应用

采用一步法制备Brφnsted酸性离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂([Hmim]TsO),并对其进行了红外光谱、拉曼光谱等表征。将其应用于醋酸和正丁醇的酯化反应,详细考察了离子液体用量、反应时间、醇酸物料比、反应温度等因素对酯化反应的影响,并确定了较佳反应条件为:温度95～98℃,n(丁醇)∶n(醋酸)=1.2∶1,离子液体用量为反应物总质量的20.0%,反应时间6h,酯化率可达到85.0%。同时,[Hmim]TsO离子液体循环使用6次后,酯化率仍可达到78.2%。

用离子液体合成含氟1，3，4-噻二唑方法的探索研究

制备一种新型Brφnsted酸性离子液体[Hmim]HSO_4为催化剂,来合成1,3,4-噻二唑类杂环化合物,通过简单的减压蒸馏可以实现催化剂和产物的分离。比较此方法与传统合成方法产率的不同,确定其最佳反应条件以及探讨该离子液体的重复使用性能。实验结果表明,未优化1,3,4-噻二唑的产率为68%,相对于传统的合成工艺,提高了10%(传统的合成产率为57.6%);该反应的最佳反应时间为3h;离子液体循环使用3次,1,3,4-噻二唑类杂环化合物的产率均大于63%。

离子液体[H_(nhp)]HSO_4催化油酸酯化反应的工艺条件优化

离子液体作为环境友好的化学试剂,具有许多优点,如无腐蚀性、无毒、不挥发、抗氧化、液程范围宽、具有良好的稳定性和催化活性,在许多化学反应过程中得到了广泛应用。本文合成了Br￠nsted酸性离子液体2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnhp]HSO4),并用作催化剂催化合成油酸甲酯。研究了离子液体催化剂用量、醇酸摩尔比、反应温度和反应时间对油酸酯化反应的影响,同时考察了离子液体的重复利用性能。结果表明:在醇酸摩尔比为6∶1、反应温度70℃、反应时间3h和催化剂([Hnhp]HSO4)用量为油酸重的12.5%时,酯化率达97.54。反应结束后离子液体与酯化产物自动分成两相,而且离子液体([Hnhp]HSO4)重复使用5次,仍有较高的催化活性。

2-吡咯烷酮硫酸氢盐离子液体催化油酸酯化反应的研究

制备了一种质子酸离子液体2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnhp]HSO4),并用作催化油酸甲酯的合成.研究表明,在催化油酸酯化的过程中,该离子液体具备优良的催化活性及稳定性.在醇酸摩尔比为6∶1,反应温度为70℃,反应时间为3h,[Hnhp]HSO4用量为油酸质量的12.5%的条件下,油酸酯化率达97.54%以上,且可循环使用.