新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐[Hnmm]Im,经1 H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体[Hnmm]Im具有较高的酯交换催化活性,在60℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5∶1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯(FAME)含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

Al-MCM-41 负载离子液体双酸位催化剂及制备生物柴油

采用不同硅铝比的MCM-41负载离子液体,制备得到一系列负载型双酸位催化剂,并用XRD、FTIR、N₂-吸脱附、热重分析及TEM对其进行表征,以大豆油与甲醇的酯交换反应为探针实验考察了其催化活性.结果表明,离子液体成功固载于介孔分子筛并能保持其介孔结构,且在酯交换反应中表现出良好的反应活性.在ILs负载量为30%,醇油物质的量的比为36:1,140 ℃下反应5 h,生物柴油收率在90%以上;而分子筛中Al的引入为活性组分离子液体构建了有益的酸环境,促进了其催化活性的提高;与均相离子液体相比,负载型催化剂又能明显提高生物柴油的收率,且回收利用4次后,生物柴油收率仍接近88%.     

双酸位SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2固载离子液体催化剂的构筑及性能

采用一步共缩合-水热法合成酸性载体SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2,化学法接枝酸性离子液体磺酸功能化咪唑硫酸氢盐([Ps-im]HSO4),构筑拥有Br觟nsted与Lewis双酸位的离子液体固载型催化剂SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2-IL。采用X射线衍射、傅里叶红外、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱、热重以及透射电镜对催化剂的结构进行表征,结果表明:锆原子和酸性结构SO42-被成功引入纯硅材料,所合成的载体具有一定酸性;离子液体成功固载于酸性介孔材料SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2,且固载后的催化剂保持其介孔结构。以大豆油和甲醇的酯交换反应为探针,考察了SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2-IL催化剂的催化性能。在反应温度为150℃、反应时间为4 h、催化剂量5%(w/w)、醇油物质的量之比为24∶1的反应条件下,生物柴油的收率超过92%,且回收利用5次后,生物柴油的收率仍达86%。     

新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐Im,经 ¹H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体Im具有较高的酯交换催化活性,在60 ℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5：1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯（FAME）含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

Al-MCM-41负载离子液体双酸位催化剂及制备生物柴油

采用不同硅铝比的MCM-41负载离子液体,制备得到一系列负载型双酸位催化剂,并用XRD、FTIR、N₂-吸脱附、热重分析及TEM对其进行表征,以大豆油与甲醇的酯交换反应为探针实验考察了其催化活性。结果表明,离子液体成功固载于介孔分子筛并能保持其介孔结构,且在酯交换反应中表现出良好的反应活性。在ILs负载量为30%,醇油物质的量的比为36:1,140℃下反应5h,生物柴油收率在90%以上;而分子筛中Al的引入为活性组分离子液体构建了有益的酸环境,促进了其催化活性的提高;与均相离子液体相比,负载型催化剂又能明显提高生物柴油的收率,且回收利用4次后,生物柴油收率仍接近88%。     

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

合成、表征了新型Bronsted-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Bronsted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5.0 g,甲苯15 g,离子液体质量分数5%,反应温度110℃和反应时间4 h的较佳实验条件下,所得产物聚合松香的软化点为118 ℃.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.     

Brønsted双核碱性离子液体的合成及其在制备生物柴油过程中的催化性能

以N-甲基吗啡啉和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步法合成了新型Brønsted碱性双核离子液体.分别采用¹H-NMR、FT-IR和元素分析对合成的离子液体进行结构分析;采用TGA测试离子液体的热稳定性;同时测定了离子液体的溶解性和碱性.此外,考察了双核碱性离子液体在大豆油和甲醇酯交换反应中的催化活性.结果表明,当甲醇:大豆油=14:1(物质的量比)、离子液体用量为大豆油质量的5%、反应时间5 h、反应温度60 ℃时、生物柴油收率为 95.6%(质量分数),且离子液体经回收、真空干燥,重复使用6次后催化活性没有明显降低,仍能达到94%以上.     

双核碱性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

采用两步法制备了五种新型咪唑类碱性双核功能化离子液体化合物,并考察了对棉籽油酯交换制备生物柴油的催化性能。结果表明,咪唑类碱性双核功能化离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中碳链长度有关。其中,双-(3-甲基-1-咪唑)亚乙基双氢氧化物离子液体的催化活性最好。催化剂量、反应时间、反应温度及醇油比对生物柴油中脂肪酸甲酯含量及选择性影响的研究发现,在催化剂用量为0.4%(质量分数),醇油摩尔比为12,反应温度为55℃,反应时间为4 h时,脂肪酸甲酯的含量和选择性分别达98.5%和99.9%。催化剂7次循环后,产物中脂肪酸甲酯含量仍达到96.2%,单甘酯和双甘酯的含量很少,表明该催化剂重复使用良好。     

酸性离子液体催化油酸酯化合成生物柴油简

酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值. 本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的催化效应. 研究表明,离子液体酸性越强,催化酯化活性越高;引入磺酸基团可大大增强离子液体Brönsted酸性,使其在酯化反应中发挥溶剂/催化剂的双重作用,促进酯化反应向产物方向进行,达到高产率,因而1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BHSO₃MIM]HSO₄）催化效果最好. 此外,系统研究了[BHSO₃MIM]HSO₄催化油酸与甲醇酯化反应,并采用响应面法优化了反应条件. 结果发现,该反应的最适醇酸摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间分别为4：1,10%（基于油酸的质量）,130 ℃和4 h;在此条件下,生物柴油产率为97.7%. [BHSO₃MIM]HSO₄连续使用10批次后,仍能保持初始催化活性的95.6%,表现出极好的操作稳定性. 另外,利用该离子液体催化游离脂肪酸含量为72%的废油脂生产生物柴油,反应6 h可获得产率94.9%. 可见,[BHSO₃MIM]HSO₄在酯化生产生物柴油方面具有巨大的应用潜力.     

磺酸功能化双核离子液体催化合成双酚F

合成并表征了4种具有Brnsted酸性的磺酸功能化咪唑类离子液体催化剂,考察了其在催化苯酚、甲醛合成双酚F反应中的催化活性.结果表明磺酸功能化双核离子液体双-(3-磺酸丙基-1-咪唑)亚丁基硫酸氢盐([DPSIM][HSO4]2)不仅催化活性最佳,还提高了4,4’-双酚F异构体的含量.以[DPSIM][HSO4]2为催化剂,在苯酚与甲醛摩尔比30∶1、离子液体催化剂质量浓度6.8%、反应温度90℃、反应时间60 min的优化条件下,双酚F收率可达94.1%,同时提出了其催化合成双酚F的反应机理.该离子液体催化剂腐蚀性低,易分离回收,在重复使用6次后,双酚F收率仍在70%以上.     

磺酸功能化离子液体催化3-羟基丙酸甲酯酯交换聚合反应

以磺酸功能化咪唑离子液体为催化剂,以3-羟基丙酸甲酯为原料,采用自身酯交换法合成了具有生物可降解性能的聚羟基脂肪酸酯.系统考察了离子液体种类、反应温度以及聚合反应时间对反应性能的影响,同时采用红外、核磁、热分析等手段对产物进行表征.研究结果表明:阴离子为CF3SO-3的磺酸功能化离子液体在120℃的低温下催化聚合反应所得聚酯Mw可达10 159,收率82.1%;通过水洗方法可有效去除产物中的离子液体催化剂,从而避免催化剂污染产物.     

棉籽现场碱催化转酯化联产生物柴油和无毒棉粕

通过棉籽现场碱催化转酯化联产生物柴油和无毒棉粕,考察了棉仁中水的质量分数、粒径对产物中脂肪酸甲酯（FAME）的质量分数和棉粕中游离棉酚（FG）质量分数的影响;对反应过程中的醇油摩尔比、反应时间、催化剂用量、反应温度进行了单因素和正交实验考察。实验得到的反应适宜条件为,棉仁含水量在1.92%左右,棉仁粒径小于0.335mm,反应醇油摩尔比135∶1,反应3h,甲醇中氢氧化钠浓度0.10mol/L,反应温度30℃。在上述反应条件下,反应产物中甲酯的质量分数可达97%,棉粕中游离棉酚的质量分数为0.031%,低于FAO规定的国际标准。     

华根霉全细胞脂肪酶催化合成生物柴油

比较了5种不同商品化脂肪酶和自制的华根霉CCTCCM201021全细胞脂肪酶(RCL)催化油脂合成生物柴油的转化效果,结果表明,RCL能有效应用于无溶剂体系催化合成生物柴油.在无溶剂体系中对该酶催化生物柴油的转酯化反应工艺进行优化,考察了甲醇用量、体系含水量、酶的添加量和反应温度对生物柴油收率的影响,使生物柴油最终收率大于86.0%.在有机溶剂体系中选择不同有机溶剂作为助溶剂进行转酯化反应,发现logP值在4.0～4.5的有机溶剂具有较好的转化效果.其中以正庚烷为助溶剂的转酯化反应具有最高的生物柴油收率86.7%.在无溶剂体系中RCL催化转化油酸和模拟高酸价油脂合成脂肪酸甲酯的研究表明,该酶具有很好的催化合成生物柴油的潜力.     

Production of biodiesel fuel by transesterification of rapeseed oil

Fatty acid methyl esters (FAMEs) show large potential applications as diesel substitutes, also known as biodiesel fuel. Biodiesel fuel as renewable energy is an alternative that can reduce energy dependence on petroleum as well as air pollution. Several processes for the production of biodiesel fuel have been developed. Transesterification processes under alkali catalysis with short-chain alcohols give high yields of methyl esters in short reaction times. We investigated transesterification of rapeseed oil to produce the FAMEs. Experimental reaction conditions were molar ratio of oil to alcohol, concentration of catalyst, type of catalyst, reaction time, and temperature. The conversion ratio of rapeseed oil was enhanced by the alcohol:oil mixing ratio and the reaction temperature.     

固体超强酸ZrO_2/S2O_8~(2-)催化合成肉桂酸甲酯

研究了在固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化下,肉桂酸与甲醇作用合成肉桂酸甲酯的工艺.考查了催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应时间及催化剂的性能对反应的影响.最佳反应条件为∶n(肉桂酸)∶n(甲醇)=1∶10,m(肉桂酸)∶m(催化剂)=3∶1,反应温度90～95℃,反应时间5h,酯化率为95.7%.     

4-(N-乙基-3-甲基苯胺基）丁酸甲酯的合成

以γ-丁内酯为起始原料,经开环氯化和醇解反应合成4-氯丁酸甲酯（2）; 2与N-乙基间甲苯胺经亲核取代反应合成了4-(N-乙基-3-甲基苯胺基）丁酸甲酯,纯度97.5%,总收率75.3%,其结构经¹H NMR确证。     

两相溶剂萃取黄连木籽油制备生物柴油

以黄连木籽为原料,采用乙醇/异己烷两相不互溶溶剂对其进行萃取处理.考察了乙醇／异己烷体积比、萃取温度和萃取时间对萃取过程的影响.通过实验确定最佳的萃取条件为,黄连木仁粉50 g,乙醇异己烷总体积300 mL,乙醇/异己烷体积比为50∶50,萃取温度40℃,萃取时间30 min.在此条件下,黄连木籽油出油率达到99.5％...     

NaHSO4·H2O催化合成苯甲酸甲酯

以 Na HSO4 · H2 O催化苯甲酸与甲醇的酯化反应 ,合成了苯甲酸甲酯。研究结果表明 ,Na HSO4 · H2 O具有较高的催化活性。考察了苯甲酸 /甲醇摩尔比、催化剂用量及反应时间对酯产率的影响。在优化反应条件 [n(苯甲酸 )∶n(甲醇 )∶n( Na HSO4 ·H2 O) =1∶ 2∶ 0 .2 9,回流8h]下 ,苯甲酸甲酯产率达 85.3 %。     

dl-六甲基化丹酚酸A甲酯的合成

以2,3二-甲氧基苯甲醛为原料,经还原、溴化、Wittig反应、在正丁基锂作用下醛基化、Knoevenagel反应生成四甲基化丹酚酸F(9),9再与草酰氯反应成酰氯后与甲基化丹参素甲酯反应得到dl-六甲基化丹酚酸A甲酯,其结构经1HNMR和MS表征,总收率44.7%。     

Statistical optimization of biodiesel production from para rubber seed oil by SO3H-MCM-41 catalyst

The experimental parameters for biodiesel production from para rubber seed oil and methanol using a SO₃H-MCM-41 catalyst were optimized statistically. The SO₃H-MCM-41 catalyst was synthesized by co-condensation in the presence of tetraethyl orthosilicate, 3-mercaptopropyl (methyl) dimethoxysilane (MPMDS) and cetyl-trimethylammonium bromide. In the last step, the solid catalyst (SH-MCM41) was oxidized by H₂O₂ to SO₃H-MCM-41. The acid capacity of the obtained SO₃H-MCM-41 catalyst was quantified by back titration with 0.1 M sodium hydroxide. The physical and chemical properties of the SO₃H-MCM-41 were characterized by nitrogen adsorption/desorption, X-ray diffractometry, Fourier transform infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis. The effect of varying the catalyst loading (wt.%), reaction time (h) and temperature (°C) and molar composition of MPMDS on the biodiesel yield were investigated using a 2^k factorial design. The optimal conditions to maximize the biodiesel yield, obtained from the response surface analysis using a Box–Behnken design, was a 14.5 wt.% catalyst loading, and a reaction time and temperature of 48 h and 129.6 °C. Under these conditions a fatty acid methyl ester (biodiesel) yield of 84% was predicted, and an 83.10 ± 0.39% yield experimentally obtained.