SO3H-功能化离子液体在双液相体系中催化纤维素降解为5-羟甲基糠醛

研究了在SO_3H-功能化离子液体(SFIL)-水/四氢呋喃(THF)双液相体系中一锅法催化转化纤维素为5-羟甲基糠醛(HMF)的反应,分别考察了催化剂种类、酸度、用量、反应温度和反应时间对纤维素转化效率的影响.结果表明:在H_2O/THF双液相体系中,催化剂的活性不仅与其酸度相关,还与SO3H-功能化离子液体的结构有关;其中,N-(3-磺酸基丙基)吡啶硫酸氢盐([PSPy]HSO4)具有最佳的催化活性.

吗啡啉功能化酸性离子液体的合成、表征及其催化酯化性能

制备和表征了三种新型质子酸离子液体:吗啡啉硫酸氢盐([Hnhm]HSO4)、4-甲基吗啡啉硫酸氢盐([Hnmm]HSO4)和SO3H-功能化的4-(3-磺丙基)吗啡啉硫酸氢盐([C3SO3Hnhm]HSO4).以氯乙酸(CAA)和乙醇合成氯乙酸乙酯的酯化反应考察了它们的酸性和催化活性,并与1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-(3-磺丙基)吡啶硫酸氢盐、1-(3-磺丙基)-2-吡咯烷酮硫酸氢盐等三种具有不同氮杂环的SO3H-功能化酸性离子液体以及浓硫酸相对照.结果表明,上述SO3H-功能化离子液体对酯化反应的催化性能比非SO3H-功能化的[Hnhm]HSO4和[Hnmm]HSO4都高,等同甚至优于浓硫酸.当反应条件为:n(EtOH)∶n(CAA)∶n([C3SO3Hnhm]HSO4)=1.3∶1∶0.2,反应温度80℃,反应时间3h,酯收率可达93.4%.而且离子液体经真空干燥重复使用9次,催化活性仍无明显下降.以[C3SO3Hnhm]HSO4催化乙酸和不同醇的酯化反应获得较高的酯收率和选择性,离子液体跟酯产物均能自动分相.还考察了SO3H-功能化酸性离子液体对奥氏体316不锈钢的腐蚀性.尽管SO3H-功能化离子液体与硫酸的酸性相近,但对钢试样的腐蚀率不到硫酸的1/3.

创新实验:微波辅助酸性离子液体催化合成柠檬酸三丁酯

实验绿色化是有机化学实验教学改革和研究的重要内容。文章介绍一个创新性的绿色有机化学实验——微波条件下酸性离子液体催化柠檬酸三丁酯的合成。改进后的酯化反应具有污染小、反应时间短、催化剂与产物分离简单等优点。本实验作为本科生的创新实验设计,有利于提高学生的实验技能,拓宽学生视野,激发学习兴趣。