复合离子液体催化碳四烷基化反应性的研究

合成了一种新型的酸性离子液体催化剂——复合离子液体，该离子液体的阴离子具有双金属的配位中心。同时，研究了复合离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应的规律。结果表明，在搅拌速率大于1500r/min，反应低于20℃，烃酸比2∶1~3∶1，烷烯比大于15，反应停留5min~10min，使用丁烯-2为碳四烯烃反应原料下，复合离子液体催化碳四烷基化所得烷基化油的研究法辛烷值（RON）最高可达100以上，明显优于常规氯铝酸离子液体催化所得烷基化油的质量。     

酸性离子液体催化的异丁烷/丁烯烷基化反应研究

以一系列酸性离子液体作为催化剂,考察了异丁烷/丁烯在不同离子液体中催化异丁烷与丁烯的烷基化反应,研究了离子液体在进行酸性和阴阳离子调整后对烷基化反应的影响.其中[MBSIM]OTf类离子液体催化所得目的产物三甲基戊烷含量最高可达69.8%,该类催化体系重复使用8次,催化性能没有明显下降.     

Cu对离子液体异丁烷/丁烯烷基化反应选择性的影响研究

合成并表征了[BMIm]Cl-1.8AlCl3-0.5CuCl、[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等离子液体,考察了含Cu离子液体等酸性催化剂中的异丁烷/丁烯烷基化反应,研究了Cu对离子液体烷基化选择性的影响。结果表明,Cu的引入对离子液体酸性的影响较小,不是反应选择性提高的主要原因,而烷基化过程中CuAlCl5-/CuAlCl4等配合物的存在,以及它们对2-丁烯的络合吸附是改善离子液体催化选择性的关键因素。相同反应条件下,[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4、[BMIm]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等催化剂的三甲基戊烷选择性最高可达87.5%(质量分数),产物辛烷值100.5,明显优于硫酸、常规氯铝酸离子液体和复合离子液体等烷基化汽油辛烷值。     

室温离子液体催化正己烷异构化反应的研究

由无水三氯化铝与盐酸三乙胺按照不同摩尔比合成了具有不同酸度的室温离子液体,并考察了其酸性以及对正己烷异构化反应的催化性能。结果发现,随着离子液体合成时AlCl3比例的增大,离子液体的酸性增强,且离子液体2AlCl3/Et3NHCl对正己烷异构化显示出优良的催化性能。针对离子液体2AlCl3/Et3NHCl,考察了反应时间、反应温度和催化剂用量（剂油体积比）对正己烷异构化反应的影响。结果表明,反应条件对异构烷烃选择性的影响不大,但是对原料转化率、异构烷烃产率和液体收率有较大的影响。离子液体催化正己烷异构化的最佳反应条件,反应温度为50℃,反应时间为45min,剂油体积比为1∶1。     

离子液体中异丁烷/2-丁烯烷基化反应机理研究

以复合离子液体[Et_3NH]Cl-AlCl_3-CuCl为催化剂,在连续搅拌釜式反应器中进行了异丁烷与2-丁烯烷基化反应;利用氘代异丁烷同位素示踪法研究了催化反应机理。结果表明,在离子液体中异丁烷烷基化的反应诱导期较短;三甲基戊烷产物主要源于异丁烷的自烷基化、丁烷/丁烯的直接烷基化以及C_(12)~+中间体的裂化反应,而大部分二甲基己烷是仲丁基碳正离子与丁烯加成的产物。     

CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体催化性能的影响

 用CuCl对Et3NHCl/AlCl3离子液体进行改性,并考察了其对异丁烷-丁烯烷基化反应的催化性能. 结果表明,烷基化油的收率达到178%,C8组分的含量达到85%,辛烷值(RON)达到94.8. 通过结构组成及电荷分布分析可知,在CuCl改性的Et3NHCl/AlCl3离子液体中形成了新的配位结构AlCl4CuCl-,它作为更好的碳正离子受体,在反应过程中可降低碳正离子的浓度,进而降低烯烃的聚合程度,抑制较长碳链烷烃的生成,改善烷基化油的组成.     

离子液体的酸性测定及其催化的异丁烷／丁烯烷基化反应

 初次采用吡啶红外光谱探针法测定了离子液体的酸性．该方法能鉴别离子液体的Br¨onsted／Lewis酸类型，并可以粗略指示离子液体的Lewis酸强度．将［bmim］Cl／AlCl3类离子液体用于催化异丁烷与丁烯的烷基化反应，考察了酸强度、反应温度、压力和时间对产物分布的影响，并在最优操作条件下与传统的H2SO4催化剂进行了比较．结果表明，离子液体对烷基化反应的催化活性和选择性与H2SO4可比，而且它更容易与产物分离，不经任何处理可循环利用10次．     

Pd（OAc）2／Cu（OTf）2在离子液体BMlmPF6中催化苯乙烯二聚反应的研究

在离子液体BMImPF6中，用不同的钯催化剂和Lewis酸三氟甲磺酸铜Cu（OTf）2共催化苯乙烯二聚反应，发现用Pd（OAc）2／Cu（OTf）2作催化剂，Pd／Cu物质的量之比为1～4时，可高产率高选择性地获得苯乙烯二聚产物1，3-二苯基．1-丁烯．BMImPF6对催化剂有较好的溶解性，可固定催化剂体系，使催化剂有效地与产品分离．同时，α-甲基苯乙烯的二聚反应表明，室温下不发生反应，提高温度有利于反应进行．     

吗啉基功能化酸性离子液体催化苯酚-叔丁醇选择性烷基化反应

研究了吗啉基磺酸功能化离子液体催化苯酚与叔丁醇的烷基化反应.考察不同的功能化离子液体、反应时间、反应温度、苯酚与叔丁醇的摩尔比以及离子液体的用量等反应条件对烷基化反应的影响,并考察了离子液体的循环使用.研究结果表明离子液体用量为20%苯酚时,在最佳优化条件下苯酚的转化率和选择性分别为92.4%和64.1%;离子液体重复使用三次,其催化活性不变.     

基于实时直接分析质谱技术的氯铝酸及其复合离子液体分析

经氯化亚铜改性的氯铝酸复合离子液体是碳四烷基化反应的优良催化剂,具有很高的催化活性和目标产物选择性.深入解析离子液体的组成、阴阳离子的形态及改性金属对酸中心结构的影响有助于烷基化反应机理的研究及催化剂的定向设计.首先,本工作开发了实时直接分析离子化方法,实现了氯铝酸及其复合离子液体的有效电离和直接分析.其次,通过与静电场轨道阱高分辨质谱联用、同位素峰法指认、多级质谱结构解析等对离子液体组成进行了准确表征,确定了酸性阴离子的存在形态,并明确鉴别出复合离子液体中Cu(Ⅰ)-Al(Ⅲ)双金属配位中心阴离子的存在.进而,借助高能碰撞解离技术对双金属配位中心阴离子[CuAlCl_5]~-和[CuAl_2Cl_8]~-的结构进行了解析.最后,依据质谱分析结果对复合离子液体的卓越催化性能进行了构效关系分析.本研究为Cu(Ⅰ)-Al(Ⅲ)双金属配位中心对复合离子液体优异催化活性的贡献提供了可靠依据,为深入研究复合离子液体催化碳四烷基化反应机理奠定了基础.     

Ni2＋的引入对离子液体烷基化催化性能的影响

Thealkylationofisobutanewithbuteneisanim portantprocessforthe productionofhigh qualitypetroleum .In placeofconcentratedsulfuricacid ,Et3NHCl/AlCl3ionicliquidhasbeenusedinthereac tionwithfairlygoodeffect[1] ,butthereisstillabigdifferencecomparedwiththeresultsofconcentratedsulfuricacid .TheC8contentinthealkylatesobtainedwithconcentratedsulfuricacidwas 72 1% [2 ] ,butitwasonly 5 6 %withtheionicliquid .ThekeyreactioninthealkylationishydrogentransferfromC+8toC08[3] ,andthisisthemainreasonforth…     

Alkylation of isobutane by the butane–butene fraction catalyzed by a superacidic ionic liquid

The effect of the catalytic activity of a superacidic ionic liquid on the selectivity of formation of C8 isomers and the yield of alkylation gasoline in the alkylation of industrially produced isobutene and butane–butene fractions was studied.     

Synthesis and Characterization of Benzimidazolium Salts as Novel Ionic Liquids and their Catalytic Behavior in the Reaction of Alkylation

A new series of ionic liquids have been prepared containing benzimidazolium cation (abbreviated as Bim). These salts were characterized by DSC, NMR, elemental analysis and thermogravimetric analysis. They showed different properties compared to imidazolium cation due to the introduction of benzene ring. The alkylation of benzene/diphenyl ether with 1-dodecene was carded in C4eBimBr-AlCl3 ionic liquids showing high catalytic activity when the mole ratio of C4eBimB:AlCl3 was 1:2.     

二苯醚烷基化反应中酸性离子液体的循环使用

使用酸性离子液体催化二苯醚与十二烯烷基化反应,考察了离子液体的失活原因,提出了循环使用离子液体的解决办法.在二苯醚与十二烯烷基化反应中, Lewis酸性离子液体不能多次循环使用的原因是离子液体与二苯醚相互作用导致具有催化活性的Al2Cl72－分解、流失.改变离子液体的阳离子不能从本质上解决其与二苯醚间的相互作用.适时补加损失量的AlCl3使离子液体的Lewis酸性得以恢复,可以解决体系中酸性离子液体循环使用问题,循环使用8次后产物产率仍保持90％左右.     

Chlorogallate(III) ionic liquids: Synthesis, acidity determination and their catalytic performances for isobutane alkylation

A series of triethylammonium-based chlorogallate(Ⅲ) ionic liquids with varied Lewis acidity was synthesized, characterized, and firstly applied to isobutane alkylation. The [Et3NHCl]-GaCl3 with χGaCl3 = 0.65 displayed a potential catalytic activity for the alkylation. The addition of copper halide into the chlorogallate(Ⅲ) ionic liquids dramatically enhanced the alkylation reaction. Up to 70.1% C8 selectivity and 91.3 RON were achieved with the [Et3NHCl]-GaCl3-CuCl (χGaCl3 = 0.65, CuCl = 5% mol) under 0.5 MPa, 900 r/min, 15 min, 288 K using the industrial C4 cut (isobutane/butene = 10). These results indicate that the chlorogallate(Ⅲ) system may be used as a promising catalyst for the C4 alkylation.