氯铝酸离子液体的酸性及其催化烷基化反应研究

分别采用吡啶探针和乙腈探针红外光谱法研究了氯铝酸离子液体的酸性,结合固体酸表征方法,研究了离子液体的酸性对吡啶探针各振动模式的影响.发现当氯铝酸离子液体AlCl3的摩尔分数x为0.4～0.5时,离子液体显弱Lewis酸性,强碱性吡啶探针分子能很好地表征离子液体的酸性,而弱碱性乙腈探针分子只适用于表征酸性较强的离子液体.考察了氯铝酸离子液体酸强度对苯与长链烯烃烷基化反应的影响,结果发现,AlCl3的摩尔分数x≤0.5时,离子液体没有催化活性;x＞0.55时,随着离子液体酸性的增强,烯烃转化率升高,但2位烷基苯选择性下降.结合离子液体的酸强度对烷基化反应机理进行初步分析认为具有催化活性的物质是强Lewis酸Al2Cl7-.     

新型Brφnsted酸性离子液体的合成与表征

制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类Brφnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征.结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液体纯度大于95%;热重分析发现离子液体具有高的热稳定性和较宽的液态范围,其分解温度均高于300 ℃;五种离子液体均存在四种离子存在形式,H 可以单独以离子形式存在,并不是通常所认为的仅有两种离子存在形式.另外,研究了离子液体在常用溶剂中的溶解性,发现制备的离子液体易溶于水、甲醇,不溶于乙醚、甲苯和乙酸乙酯.     

新型BrФnsted酸性离子液体的合成与表征

制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类BrФnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征。结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液体纯度大于95%;热重分析发现离子液体具有高的热稳定性和较宽的液态范围,其分解温度均高于300℃;五种离子液体均存在四种离子存在形式,H 可以单独以离子形式存在,并不是通常所认为的仅有两种离子存在形式。另外,研究了离子液体在常用溶剂中的溶解性,发现制备的离子液体易溶于水、甲醇,不溶于乙醚、甲苯和乙酸乙酯。     

氯铝酸离子液体酸性的红外光谱探针和量子化学研究

文章采用吡啶探针红外光谱、吡啶递增吸附实验研究和量子化学理论计算相结合的方法深入研究了氯铝酸离子液体的酸性及氯铝酸离子液体Lewis酸位Al2Cl7-与吡啶吸附之间的相互作用机理。通过实验和理论计算研究发现,Al2Cl7-,AlCl4-阴离子具有吸电性,能够吸引吡啶环上的孤对电子产生吸附作用,具有Lewis酸性,它们分别呈现吡啶探针红外光谱Lewis酸特征峰;通过红外光谱特征峰峰位、键长及电荷分布分析表明Al2Cl7-的酸性强于AlCl4-;氯铝酸离子液体Lewis酸位Al2Cl7-与吡啶吸附的机理为:当吡啶含量小时,仅存在Py-Al2Cl7-吸附;当吡啶量增加到一定程度时,Py-Al2Cl7-配位络合物中的AlCl4-容易与吡啶发生吸附解离为Py-AlCl4-配位络合物和Py-AlCl3配位络合物,导致离子液体吡啶递增吸附红外特征峰发生变化。     

氯铝酸离子液体酸性的吡啶探针红外光谱研究

利用吡啶探针红外光谱法研究了氯铝酸离子液体的酸性,发现当氯铝酸离子液体A lC l3的摩尔分数x为0.4~0.5时,离子液体表现出弱Lew is酸的红外特性。对吡啶探针吸附Lew is酸位A l2C l7-、A lC l4-、A l2C l6和A lC l3的各振动模式红外特征峰峰位进行了归属,通过红外特征峰峰位置和峰面积可以指示离子液体的酸强度。利用吡啶探针递增吸附法考察了吡啶递增吸附对氯铝酸离子液体酸性位的影响。研究发现,当吡啶量增加到一定程度时,Py-A l2C l7-配位络合物容易与吡啶发生反应生成Py-A lC l4-和Py-A lC l3配位络合物,从而导致离子液体的吡啶吸附红外特征峰发生变化。