Bronsted酸性离子液体催化合成乙酸丁酯的化学动力学研究——一个物理化学综合实验

综合了物理化学和有机化学等实验的原理和基本操作,以Br?nsted酸性离子液体作催化剂制备乙酸丁酯,探讨了实验的化学动力学原理、动力学方程式及有关计算。结果显示,假设的动力学方程与实验结果相符。

Bronsted酸性离子液体催化芳香醛和2-甲基喹啉反应合成1,3-二(2-喹啉基)丙烷化合物

以Brnsted酸性离子液体1-乙基-3-丁基咪唑对甲苯磺酸盐为催化剂,将芳香醛和2-甲基喹啉类化合物在无溶剂或甲苯中于120℃反应48 h,制备了一系列的1,3-二（2-喹啉基）丙烷化合物,产率56%~92%,产物结构经核磁共振波谱和高分辨质谱确证.该方法具有简便易行、产率较高等特点.

新型Bronsted酸性杂多酸类离子液体的合成及其催化缩醛反应

制备了新型的氯代1-甲基-3-(4’-丁酸基)咪唑离子液体,通过阴离子交换合成了新型Bronsted酸性类离子液体:1-甲基-3-(4’-丁酸基)咪唑磷钨杂多酸盐.探究其在不同溶剂中的溶解性及其Bronsted酸性,并以该类离子液体为酸性催化剂研究了正戊醛和乙二醇的酸催化缩醛反应.实验结果表明,在70℃下,反应物物质的量比为n(正戊醛)︰n(乙二醇)︰n(催化剂)为1.5︰1︰0.015,反应时间为1 h,乙二醇的转化率可达到97.3%,缩醛化选择性可达到99%以上.该催化体系可实现催化剂的反应控制相转移,催化剂易于回收利用,产物易分离,后处理简便易行,绿色环保.

Brφnsted酸性离子液体催化苯酚羟烷基化反应合成双酚F

合成了以不同碳链长度的N-甲基咪唑[C6mim]+为阳离子,HSO4-、H2PO4-、CH3COO-为阴离子的一系列Brφnsted酸性离子液体,表征了其结构和酸性强度,以苯酚和甲醛合成双酚F的羟烷基化反应考察了它们的催化效果。在阳离子结构一定时,阴离子为HSO4-的离子液体酸性最强,催化效果最好;在阴离子结构一定时,随着阳离子中烷基链增加,酸性缓慢增加,但当烷基链中碳原子数为6时,催化效果最好。以[C6mim][HSO4]为酸催化剂,在反应时间60 min、酸/醛比1:1、原料酚醛比6:1、反应温度90℃的条件下双酚F的收率达到80.5%,选择性超过90%。该离子液体重复使用性好和腐蚀性低,有望成为一种极具发展潜力的双酚F合成催化剂。

硅胶负载酸性离子液体催化剂的制备及性能

以硅胶为载体,采用键合接枝法制备负载化 Brnsted 酸性离子液体催化剂[(TESP)MIm]HSO_4/silica gel,利用元素分析、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和热重-差示扫描量热法(TGA-DSC)等方法对催化剂结构进行了表征。结果表明,离子液体[(TESP)MIm]HSO_4负载量为1.503 mmol/g 的负载催化剂具有良好的热稳定性和重复使用性能。将其应用于乙酸和正丁醇的酯化反应,较佳反应条件为96℃,正丁醇0.12 mol.乙酸0.10 mol,环己烷用量6 mL,催化剂用量为反应物总质量的4%,反应3 h 时,酯化率可达99.4%,催化剂重复使用6次后,酯化率仍可达到74.7%。

Brnsted酸性离子液体催化酯化反应研究

合成了以2-吡咯烷酮和N-甲基咪唑为阳离子([Hnhp]+和[Hmim]+),HSO-4,H2PO-4和BF4-为阴离子的一系列Brnsted酸性离子液体.考察了这些离子液体的热稳定性和酸性.以乙酸和异戊醇酯化合成乙酸异戊酯的反应考察了不同离子液体分别在不分水与分水条件下的催化效果,结果表明,不分水时,当醇/酸/[Hnhp]HSO4物质的量比为1.2∶1∶0.2,100℃下回流反应2h,酯收率可达93.6%,反应结束后[Hnhp]HSO4体系可以顺利分相,[Hnhp]BF4则不能;分水时,[Hnhp]BF4可与酯自动分相,当醇/酸/[Hnhp]BF4物质的量比为1.2∶1∶0.01,120℃下回流反应1.5h时,酯收率可达96.8%,比相同条件下[Hnhp]HSO4的略高.这两种体系中的离子液体均具有良好的重复使用性能.实验中还探讨了不同离子液体的酸性和催化酯化反应后与酯产物的分相效果对其催化活性的影响,结果表明,离子液体的酸性和与酯的不可混溶性对其在不同体系中酯化反应的催化活性有不同程度的影响.此外,在上述不分水酯化条件(醇∶酸∶催化剂物质的量比均为1.2∶1∶0.2,100℃油浴)下回流浸渍6h比较离子液体[Hnhp]HSO4/BF4,[Hmim]HSO4/BF4和硫酸对奥氏体316不锈钢的腐蚀性,测得离子液体腐蚀率比硫酸低;除了[Hnhp]BF4,离子液体[Hnhp]HSO4,[Hmim]HSO4和[Hmim]BF4的腐蚀性呈现随酸性递减而下降的趋势.所测离子液体中[Hnhp]BF4腐蚀性最高.[Hnhp]BF4和硫酸中试样的腐蚀率分别为20.1和41.8g/(m2·h).

酸性离子液中纤维素的水解

以离子液1-丁基-3-甲基咪唑氯为纤维素溶剂,酸性离子液1-磺酸丁基-3-甲基咪唑氯为催化剂进行了纤维素水解反应.通过筛选,找到了合适的离子液共溶剂二甲基甲酰胺可降低纤维素-离子液体系的黏度.分别考察了催化剂用量和水含量对纤维素水解的影响,同时研究了高聚合度的滤纸及棉花的水解行为.应用二硝基水杨酸法测得水解体系中还原糖的浓度,进而求得反应过程中还原糖的收率.结果表明,在酸性离子液中水解纤维素是完全可行的,最高可达到95%的还原糖收率.

功能化的酸性离子液体

围绕着功能化酸性离子液体这一主题,对新型Lewis,Bronsted酸性离子液体、离子液体的酸性测定以及酸性离子液体在异丁烷/丁烯烷基化反应中的应用进行了介绍和评述;提出了由新型酸性离子液体的合成、其酸性的表征及其催化性能的评价3方面有机地构成了研发酸性离子液体参与的工艺技术的良性过程;明确了“功能化”的涵义;展望了酸性离子液体巨大的工业应用前景。

Br■nsted酸性功能离子液体存在下甲苯的硝化反应

为探索一条绿色硝化反应途径,研究了在无挥发性有机溶剂存在的条件下,基于N-丁磺酸吡啶阳离子的Br■nsted酸性功能离子液体[SO3H(CH2)4Py]X(X-为pTSO-、BF4-、NO3-、HSO4-、CF3COO-)在甲苯的HNO3(质量分数67%)硝化中的作用,考察了离子液体的用量、反应时间、反应温度、不同的阴离子(X-)对反应的影响。发现可提供两个质子酸性位的[SO3H(CH2)4Py]HSO4存在下的硝化反应过程伴随较少的副反应,表现出了最佳催化效果,甲苯与硝酸的摩尔比为1∶1,离子液体的摩尔分数为5%,70℃反应12 h,一硝基甲苯的收率为39.6%,甲苯的转化率为45.9%,同时邻对位比为1.18;通过GC-M S测试确定无二硝基甲苯生成,主要副产物为苯甲酸。离子液体可重复使用4次。

离子色谱法检测酸性镀铜液中的微量氯离子

采用Na2CO3-NaHCO3为淋洗液和抑制电导检测,对酸性镀铜液中的微量氯离子进行检测。采用AgNO3作为沉淀剂使Cl-分离富集,再用Na2S2O3溶液溶解沉淀后进行检测,可以很好地消除酸性电镀液中高浓度SO4^2-的干扰。该方法线性良好,Cl^-的检出限为0.01μg/mL,回收率在98.6%-101.7%之间,由于该方法能够很好地消除大量SO4^2-的干扰,在电镀铜工业中对酸性镀铜液中氯离子的监控可发挥作用。

共振散射光谱法测定酸性镀铜液中的氯离子

讨论了乙二醇用量、硝酸银用量、酸性镀铜液(底液)用量、硝酸用量、时间及试剂加入顺序对共振光散射强度的影响。该方法测定酸性镀铜液中的氯离子,线形范围较宽,灵敏度和精密度较高,操作简单,能满足实际生产的要求。

用732强酸性阳离子交换树脂去除铬酸盐钝化液中的锌离子

对732强酸性阳离子交换树脂再生铬酸盐钝化液进行了探索。研究了交换处理时间、溶液初始pH、Zn（II）初始浓度及树脂用量对树脂吸附的影响，并考察了树脂的脱附和再生性能。结果表明，该树脂对Zn（II）的吸附速率快，30min达到吸附平衡，最佳吸附pH为3～6。用树脂再生钝化液不会对Cr（VI）浓度产生影响，能达到“去锌保铬”的目的。该树脂对Zn（II）的吸附符合Langmuir吸附等温模型，为单分子层吸附，具有吸附饱和性，饱和吸附量约为85．6mg／g。

离子色谱法测量酸性镀铜液中微量的氯离子

采用碳酸钡沉淀法去除酸性镀铜液中 SO42 -、Cu2 + 的干扰 ,建立用离子色谱法检测酸性镀铜液中微量氯离子的测定方法 ,在实际检测中表明该方法灵敏度高 。

比浊法测定酸性镀铜液中微量氯离子

以乙二醇为增溶剂，硝酸银作沉淀剂，采用氯化银比浊法，在不分离硫酸铜的条件下，直接测定酸性镀铜液中微量氯离子。测定波长为440nm，线形范围为0～50μg／25mL，其表观摩尔吸光系数ε=1．3×10^5，方法检出限为0．035μg／mL，该法用于测定酸性镀铜液中微量氯离子在不同水平的加标回收率为95．4％～104．5％。结果表明，该法准确，快速，简便，其它的常见离子无干扰。

离子选择性电极法测定酸性镀锌液中的铜

试验了用铜离子选择电极法测定氯化物镀锌液中的铜离子的质量浓度。用NaF和2,3-二巯基丙烷磺酸钠消除Fe3+、Al3+、Pb2+和Zn2+的干扰。该法测定氯化钾镀锌液中Cu2+的质量浓度与原子吸收法相比,结果基本一致。

哮喘患儿诱导痰液中嗜酸性粒细胞阳离子蛋白测定

目的 探讨诱导痰液中嗜酸性粒细胞阳离子蛋白 (ECP)测定在儿童哮喘中的应用价值。 方法 采用荧光酶标法测定 41例不同时期、不同程度的哮喘患儿和 11例正常儿童诱导痰液中ECP浓度 ,便携式肺功能仪测定肺通气功能。 结果 哮喘缓解组、轻度 -间歇组、中 -重度组诱导痰液中ECP含量〔(分别为 ( 4 8 7± 36 2 )、( 89 5± 5 7 6 )、( 15 2 7± 6 7 0 7) μg/L〕与对照组 ( 16 4± 2 2 2 ) μg/L比较有显著性差异 (P <0 0 5 )。不同程度哮喘患儿各组间诱导痰液中ECP含量有显著性差异 (P <0 0 1)。哮喘患儿诱导痰液中ECP含量与一秒钟用力呼气容积占预计值百分比 (FEV 1 0 % )呈显著负相关。 结论 诱导痰液中ECP含量可反映气道炎症的变化 。

酸性离子液体催化制备生物柴油的研究进展

主要总结了国内外利用酸性离子液体催化合成生物柴油的进展,介绍了离子液体特性及其催化制备生物柴油的优点。简述了酸性离子液体在酯化和制备生物柴油反应中的应用,对酸性离子液体催化制备生物柴油的研究方向进行了展望。

酸性离子液合成双三羟甲基丙烷正辛酸酯

[Hmim]HSO4酸性离子液做为反应脱水剂和催化剂,以双三羟甲基丙烷和正辛酸为原料,酯化反应合成双三羟甲基丙烷正辛酸酯,考察了离子液用量、原料配比、反应温度、时间等因素对反应的影响,确定了最佳工艺条件为w([Hmim]HSO4)=15%,n(正辛酸)∶n(双三羟甲基丙烷)=4.4∶1,反应温度120℃,加热回流3.5h,酯化收率97%以上,该催化剂重复使用12次,酯化收率不见降低。

酸性镀锌液中铁离子对铝测定影响的探讨

1 前言 在镀锌液中高铁是测定铝含量的最大干扰,当Fe^(3+)离子的量是Al^(3+)量的5倍时,产生的误差是6.7％,而当Fe^(3+)离子的量高于Al^(3+)离子量的10倍时,其误差高达34.9％。因此对于研究Fe^(3+)离子对铝的滴定影响尤为重要。

比浊法测定酸性镀铜液中的氯离子

利用比浊法 ,以OP乳化剂作为稳定剂测定酸性镀铜液中的氯离子。研究了测量波长、酸度、乳化剂浓度、硝酸银浓度对测量结果的影响。在 450nm波长下 ,氯离子浓度在 8～ 80 μm/ 1 0mL范围内遵守比耳定律 ,该方法准确度和精密度高 。