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.

功能化离子液体液相合成6-氨基-5-氰基-4-芳基-2-甲基-4H-吡喃-3-羧酸甲酯

报道了以离子液体1-(2-羟丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为支撑试剂,β-酮酯和芳亚甲基丙二腈为原料,液相合成了11种6-氨基-5-氰基-4-芳基-2-甲基-4H-吡喃-3-羧酸甲酯化合物的新方法,产率83%～90%,纯度96%～99%。

在SO_3H-功能化离子液体催化下对甲酚叔丁基化反应机理

对对甲酚在SO3H-功能化离子液体催化下于甲基叔丁基醚的烷基化反应机理迚行研究。计算结果表明反应的选择性是由叔丁基和对甲酚的反应活性位的原子电荷、分子轨道性质及位阻效应决定的。对甲酚的2位碳原子由于由对叔丁基具有较高的库伦引力、较低的空间位阻、在前沿占有轨道中具有较高轨道系数并且形成具有较低能量的中间体A,并因此在对甲酚叔丁化反应中具有最大的活性,而2位碳原子上的叔丁基化产物2-叔丁基对甲酚和2,6-二叔丁基对甲酚是对甲酚反应最易生成的产物。并对所选离子液体的催化机理迚行了分析。

功能化离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑噁盐催化的Knoevenagel缩合反应

在无溶剂条件下 ,采用催化量的功能化离子液体氯化 1 甲基 3 羟乙基咪唑盐作为催化剂 ,在 80℃条件下顺利地催化一系列芳醛和活泼亚甲基化合物进行Knoevenagel缩合反应 ,以 82 %～ 97%的产率生成相应E 式烯烃 .反应在中性条件下进行 ,条件温和 ,产率高 。

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。

功能化室温离子液体[Bmim]Cl/InCl_3的制备及表征

以稀散金属铟的氯化物InCl3为原料,采用两步合成法合成了功能催化材料———室温离子液体[Bmim]Cl/InCl3(氯化正丁基咪唑三氯化铟),收率达76%.用元素分析、IR、超导脉冲傅立叶变换核磁共振波谱对产物结构进行表征,测定了离子液体的电导率,并用乙腈红外探针法考察了其Lewis酸性,定性地获得了其Lewis酸性强度.结果表明,得到的产品为室温下呈液态的酸性离子液体[Bmim]Cl/InCl3,收率达76%.将[Bmim]Cl/InCl3应用于催化二苯甲酮的合成中,表现出良好的催化性能.

聚乙二醇-硅基双功能化离子液体/Rh(PPh_3)_3Cl催化烯烃硅氢加成反应

本文制备了一系列聚乙二醇-硅基双功能化咪唑型离子液体并进行了核磁表征,进一步应用于Rh(PPh_3)_3Cl催化烯烃硅氢加成的反应中.研究了不同链长离子液体、离子液体用量及其不同烯烃对催化效果的影响.在无溶剂条件下,该催化体系表现出较高的烯烃转化率及良好的产物选择性.

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.

功能化季铵盐离子液体在制备生物柴油中的应用

合成6种SO3H-功能化的季铵盐离子液体,红外光谱和核磁共振光谱表征表明,离子液体的结构符合其理论特点.热稳定性分析表明,所合成的离子液体的热稳定性良好,分解温度都在200℃以上.将6种SO3H-功能化的季铵盐离子液体用于三油酸甘油酯与甲醇酯交换制备生物柴油的反应中,比较不同离子液体的催化活性,并以[n-But3N(CH2)3SO3H][p-CH3(C6H4)SO3]作催化剂,考察反应时间、离子液体用量、醇油摩尔比对酯交换反应的影响.结果表明:在反应温度为65℃、醇油比为12∶1,以及离子液体质量分数为7%的条件下反应时间24h,生物柴油产率最高,可达92.04%.

酯基功能化离子液体作为钢/钢摩擦副润滑剂的摩擦学性能研究

合成了含酯基官能团的咪唑类离子液体;研究了其物化性质及热稳定性;通过与非功能化的烷基咪唑离子液体对比,在SRV摩擦磨损试验机上研究了常温及高温条件下酯基功能化离子液体作为钢/钢摩擦副润滑剂的摩擦学性能;用SEM和XPS对磨斑表面进行了分析.结果表明:酯基功能化离子液体具有很高的热稳定性;酯基团的引入使得离子液体的黏度有所增加,导致其在较低载荷下的减摩性能降低,但引入的酯基官能团增强了离子液体对金属表面的化学吸附力,使其抗磨性能显著提高,在高载荷下离子液体分解所产生的活性元素氟与摩擦副表面的金属发生摩擦化学反应,生成以氟化亚铁和氧化铁为主体的边界润滑膜,从而降低了摩擦和磨损.同时发现含有TF2N-阴离子的功能化离子液体较含有BF4-阴离子的功能化离子液体具有更好的抗磨性能;含有较长N-烷基链的功能化离子液体的抗磨减摩性能较好.

含酯基功能化离子液体的合成表征及其性质

通过两步法合成了含酯基官能团的咪唑类离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,采用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,证明了该合成方法的可靠性;对功能化离子液体的基本物化性质、黏温性、吸湿性、溶解性、熔点及热稳定性等进行了研究,并选择了含有相同烷基的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的传统离子液体进行对比,发现官能团的引入,使传统烷基咪唑类离子液体呈现出不同的特性。该研究结果为进一步开展功能化离子液体的摩擦学研究打下了基础。

含酯基功能化离子液体润滑剂的摩擦学性质

合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),对其物化性质进行了测定,并选择了含有相同烷基的传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)进行对比,在四球摩擦机上研究了这两种离子液体的摩擦学性能,用SEM和XPS对磨斑表面的形貌和主要元素进行了分析,并探讨了两种离子液体不同的润滑机理。结果表明,[EAMIM]BF4所具有的较高黏度导致其在低载荷下的减摩性稍差,但由于其所含的酯基官能团在摩擦表面形成化学吸附边界润滑膜,故其抗磨性较[BMIM]BF4好。

系列功能化离子液体的合成表征及其性质研究

通过两步法合成了含不同阴离子的系列含酯基官能团的咪唑类离子液体,用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征,证明了该合成方法的可靠性;对功能化离子液体的基本物化性质及热稳定性等进行了全面研究,并选择了含有相同烷基的未功能化离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐进行对比,发现酯基官能团的引入,使烷基咪唑类离子液体展现出不同的物化特性。所合成的含酯基功能化离子液体为进一步开展离子液体的各方面研究提供了全新的材料并打下了一定基础。

功能化离子液体润滑剂的合成及其润滑性能研究

通过两步法合成了含酯基官能团的功能化离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),用核磁共振和红外光谱对其进行了结构表征;对其作为润滑剂的物化性质进行了测定,并选择了含有相同烷基的传统离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)进行对比;在四球机上评定两种离子液体的承载能力,在SRV摩擦磨损试验机上评价了两种离子液体的润滑性能,并选择低蒸气压的含氟润滑剂全氟聚醚(PFPE)作为对比。结果表明:在常温下,两种离子液体较PFPE具有更高的承载能力和更好的润滑性能;两种离子液体相比,[EAMIM]BF4由于粘度较大其在低载荷下减摩性较[BMIM]BF4稍差,但其抗磨性始终优于[BMIM]BF4。

功能化离子液体的合成表征及其作为润滑剂的性质

通过两步法合成了含酯基官能团的咪唑类离子液体1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，用核磁共振、红外光谱、元素分析对其进行了结构表征，证明了该合成方法的可靠性；对功能化离子液体的基本物化性质、熔点、热稳定性及其作为润滑剂的粘温性、蒸发损失、金属腐蚀性等进行了全面研究，并选择了含有相同烷基的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐传统离子液体进行对比，发现官能团的引入，使传统烷基咪唑类离子液体展现出不同的特性，同时发现两种离子液体均对金属表面有较强的腐蚀作用，为进一步开展功能化离子液体的摩擦学研究打下了基础。

新型功能化离子液体的合成及其聚合性和导电性

以N-乙烯基咪唑为原料,与溴代甲酸乙酯经亲核取代反应合成了一种新型的功能化离子液体——溴化1-乙烯基-3-甲酸乙酯基咪唑（1）,其结构经FT-IR,1H NMR和元素分析表征。以偶氮二异丁腈为引发剂引发1聚合得新型聚离子液体1＇。性能研究表明：1具有可聚性,1＇的平均分子量为5.7×10^3,为典型的无定形非晶结构。1的电化学窗口为2.58 V。1/乙醇二元体系的导电性研究表明：在30℃~50℃,1的电导率随温度升高逐渐增大,随浓度增加呈先增加后降低趋势。

咪唑类功能化离子液体合成工艺的研究

本文研究了1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐(AVIM)Cl功能化离子液体的合成工艺。采用两步合成法,由N-烯丙基咪唑与1,2-二氯乙烷,三乙胺通过两步季铵化反应制得,通过对合成条件进行实验分析。结果表明:N-烯丙基咪唑和1,2-二氯乙烷按摩尔比1︰1.2混合,60℃下反应30h;1-烯丙基-3-(2-氯代乙基)氯化咪唑嗡与胺类物质按摩尔比1∶1.5混合,50℃下反应20h为最佳合成条件。采用IR、~1H NMR、^(13)CNMR对产物进行表征,结果表明所合成的产物确为目标离子液体。

1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体用作润滑剂的探讨

合成了含羧酸酯基官能团的功能化离子液体——1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EAMIM]BF4),考察了其物化性质、高低温下的摩擦学性能以及对传统润滑油添加剂的相容性和感受性,并选择含有相同烷基的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐传统离子液体([BMIM]BF4)作为对比。结果表明:两种离子液体具有较好的低温流动性、低的蒸发损失和高的热稳定性;能溶解部分具有强极性和杂环化合物的传统润滑油添加剂,但不能溶解大多数常用的油溶性添加剂,[EAMIM]BF4对添加剂的溶解性比[BMIM]BF4弱;在室温及高温条件下,[EAMIM]BF4由于黏度较大而减摩性稍差,但抗磨性比[BMIM]BF4强;极压抗磨剂亚磷酸二正丁酯能提高[BMIM]BF4的抗磨作用,但与[EAMIM]BF4呈现出对抗效应,导致其润滑性能降低。

SO_3H-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%(ω)、在65℃下反应24h时,油酸甲酯产率最高(89.65%).催化剂重复使用性能良好.

超声辐射下酸性离子液体[HSO3-Pmim]HSO4催化合成1,5-苯并二氮杂卓衍生物

无溶剂超声辐射下以功能化酸性离子液体[HSO3、Pmim]HSO4为催化剂,催化邻苯二胺和丙酮合成1,5、苯并二氮杂卓。通过单一因素实验优化了反应条件,并考察了该离子液体的重复使用性能结果。表明当丙酮和邻苯二胺的摩尔比为14:1,40℃,超声辐射反应3.5h,催化剂用量为邻苯二胺摩尔量的3%时,收率可达80%。[HSO3、Pmim]HSO4催化剂重复使用5次,其催化活性下降不明显,为1,5、苯并二氮杂卓类化合物的绿色合成提供了一种新方法 。