功能特异性杂多酸离子液体催化丁二酸水溶液直接酯化

将以磺化六亚甲基四胺([HMT-4PS])制备的阳离子与以杂多酸([HPA])制备的阴离子结合, 制备了一系列功能特异性离子液体催化剂([HMT-4PS][HPA]); 将其用于催化甲醇(MeOH)与丁二酸(SA)水溶液的直接酯化反应. 结果表明, 该系列离子液体在反应过程中以“乳状液”的形式均匀分散在体系中. 反应结束后, 通过降低体系极性即可实现催化剂的快速分离. 在合成的系列催化剂中, [HMT-4PS]₃[PW]₄表现出最佳的催化活性. 分别探讨了反应温度、 催化剂用量、 酸醇摩尔比和反应时间等因素对反应的影响, 确定了最优反应条件: 温度80 ℃, 催化剂用量5%(质量分数, 按丁二酸水溶液计), n(SA)∶n(MeOH)=1∶30, 反应时间8 h. 最优条件下丁二酸的转化率达到79.3%, 二酯选择性达到92.9%; 该催化剂重复使用5次后, 丁二酸转化率及二酯选择性仍分别保持在77%及90%以上.     

杂多酸离子液体催化燃油萃取氧化脱硫性能研究

本文首次将一系列含有不同酸性咪唑阳离子和不同杂多酸阴离子的杂多酸离子液体[C4mim]3PW12O40、[COOH-Cmim] 3PW12O40、[SO3H-C3mim]3PW12O40、[SO3H-C3mim]3PMo12O40和[SO3H-C3mim]4 SiW12O40作为催化剂,乙腈为萃取剂,H2O2为氧化剂,用于催化含二苯并噻吩、苯并噻吩及噻吩模型油的萃取氧化脱硫研究中.实验结果显示,杂多酸离子液体催化燃油脱硫性能不仅与阳离子的酸性强弱有关,而且与阴离子结构密切相关.阳离子的催化活性顺序为:[SO3H-C3mim]+＞[COOH-Cmim]+＞[C4mim]+;阴离子的催化活性顺序为PW12O403-＞ PMo12O403-＞ SiW12O404-.其中[SO3H-C3 mim]3 PW12O40催化活性最高,在60℃反应40min的条件下,二苯并噻吩的转化率约为100％,催化不同硫化物的转化率为:二苯并噻吩＞苯并噻吩＞噻吩.此外,该杂多酸离子液体循环使用5次催化活性仅略有下降.     

负载型离子液体催化芳香烯和甲醛的Prins缩合反应

采用溶胶凝胶法制备了一系列硅胶负载型离子液体催化剂(IL/sg),并成功应用于甲醛与苯乙烯及其衍生物的Prins反应中.利用红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)和氮气吸附-脱附等对催化剂结构进行了表征.研究表明,磺酸功能化离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐固载得到的负载型催化剂(Bs MIm HSO4/sg)表现出最佳的催化活性.在催化剂投料量为烯烃的3%,甲醛与烯烃摩尔比为4∶1,80℃下反应8 h,苯乙烯转化率达到了100%,产物选择性为90%.催化剂经简单的过滤分离后重复使用5次,仍保持良好的催化活性.此外,该催化体系具有较好的底物适用性.     

磷钼杂多酸离子液体催化氧化脱硫

 合成了新型的磷钼杂多酸离子液体 [hmim]3PMo12O40, 并将其用于室温离子液体 1-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([hmim]BF4) 为溶剂的模拟油品氧化脱硫反应. 结果表明, 在温和的反应条件下, 过氧化氢与硫摩尔比为 4:1 时, 二苯并噻吩脱硫率为 90%, 二苯硫醚、苯甲硫醚和二乙硫醚的脱除率可达 100%. 离子液体催化体系循环使用 4 次后, 脱硫率没有明显下降.     

杂多酸和离子液体催化环己烯的清洁氧化反应研究

以30%过氧化氢为氧化剂,考察了以杂多酸为催化剂氧化环己烯过程中离子液体的作用,讨论了离子液体种类和用量对反应的影响. 结果表明,离子液体的加入顺序不同,其在催化过程中所起的作用不同. 在反应条件为n(环己烯):n(过氧化氢):n(磷钨酸):n([(CH2)4SO3H-Py][HSO4])=1:4.4:0.28:0.56,在回流温度下反应8 h时,己二酸收率可达到84.9%.该催化剂体系可循环使用.     

温控特性的酸功能化离子液体合成及其在α-蒎烯水合反应中的应用

制备和表征了具有温控相转移特性的酸功能化离子液体1-(3-磺酸)-丙基-3-聚乙二醇咪唑磷酸二氢盐[PEOIM-SO3H]H2PO4,并用于催化α-蒎烯水合反应.结果表明,该离子液体具有较好的温控相转移和酸催化性能,在n(α-蒎烯)∶n(氯乙酸)∶n(水)=1∶1∶5、α-蒎烯0.06mol、离子液体3.0mmol、8...     

酸功能化-温控型三元杂多酸离子液体的合成、表征及其酯催化性能

采用酸化-乙醚萃取法制备了不同钒取代数目的 Keggin结构的磷钨钒杂多酸,并进一步通过离子交换法合成了磺酸功能化的杂多酸离子液体催化剂,采用核磁、元素分析、红外、紫外、X射线衍射、热重-差示扫描、电位滴定等分析手段对所得样品进行了表征,考察了所得样品对氯乙酸和正戊醇的酯化反应性能和重复使用性能。结果表明,所制备的杂多酸离子液体是一种具有温度响应特性的无定型结构化合物,仍保留Keggin结构和较高的酸强度,该催化剂在反应温度下与反应物形成一相,而反应结束温度降低后,催化剂和产物又形成两相,通过简单的倾倒法就可以快速分离催化剂和反应产物。与杂多酸以及未磺酸化的杂多酸离子液体相比,磺酸功能化的杂多酸离子液体具有更高的酯催化活性。在优化的反应条件下,[PyPS]4PW11VO40(PyPS为1-(3-磺酸基)丙基吡啶)对氯乙酸的转化率可达到97.6%,重复使用4次后转化率为91.9%,而催化剂的结构未有明显变化。     

纳米固体超强酸SO42-/ZrO2催化莰烯合成异龙脑

自1979年报道了无卤素SO42-促进型氧化物固体酸以来[1],固体酸催化剂作为一类新型绿色催化剂备受人们关注。近来又发现将固体超强酸制成纳米微粒具有更强的催化活性[2-3]。本文以纳米固体超强酸SO42-/ZrO2为催化剂,以莰烯和草酸为原料,通过酯化-皂化法合成了异龙脑。1实验部分1     

离子液体的酸性测定及其催化的二苯醚／十二烯烷基化反应

 采用乙腈探针红外光谱法测定了［bmim］Cl／AlCl3类离子液体的酸性．结果表明，乙腈可以区分离子液体的酸类型（Bronsted酸或Lewis酸），同时可以指示离子液体的Lewis酸强度．使用［bmim］Cl／AlCl3类离子液体催化二苯醚与十二烯的烷基化反应，研究了离子液体的酸强度、反应温度和醚烯比对反应的影响，并与AlCl3催化体系进行对比．结果发现，该离子液体对二苯醚与十二烯烷基化反应的催化活性明显高于AlCl3．使用离子液体作催化剂显著提高了烷基化反应的产率，简化了产物的分离与提纯，且对环境友好．当控制反应温度为80℃，原料醚烯摩尔比为7，并采用酸强度适中的离子液体时，目标产物单十二烷基二苯醚的产率接近90％．     

离子液体功能化二氧化硅催化Knoevenagel反应

在100 ℃, 无外加溶剂条件下, 离子液体功能化二氧化硅催化一系列芳醛和活泼亚甲基化合物进行Knoevenagel 缩合反应, 以高产率生成相应产物. 当反应底物为水杨醛与氰基乙酸乙酯的时候, 产物为3-乙氧基羰基香豆素, 这是水杨醛和氰基乙酸乙酯缩合关环, 再发生氰基醇解的产物. 采用离子液体功能化二氧化硅作为反应催化剂, 反应后催化剂可回收再利用.     

Microwave-assisted heteropolyanion-based ionic liquids catalyzed transamidation of non-activated carboxamides with amines under solvent-free conditions

An environmentally benign and highly efficient protocol for the transamidation of non-activated carboxamides with amines using heteropolyanion-based ionic liquids as catalysts under microwave-assisted and solvent-free conditions has been developed. As evaluated by the reactions of a structurally diverse set of amides and amines, the scope and utility of the transamidation proved to be quite general. Operational simplicity, solvent-free media, the potential reusability of catalysts and wide functional group tolerance are attractive features. This method provides a much improved protocol over the existing methods.     

An eco-benign and highly efficient procedure for N-acylation catalyzed by heteropolyanion-based ionic liquids using carboxylic acid under solvent-free conditions

An eco-benign and highly efficient route for N-acylation of amines has been developed by treating amines with corresponding carboxylic acids in the presence of 2 mol % of heteropolyanion-based ionic liquids as catalysts under solvent-free conditions. This practical reaction could tolerate a wide range of substrates. Thus, various N-acylation products including N-acyl α-amino acid derivatives were obtained in moderate to excellent yields at 70 °C to 120 °C. Moreover, recycling studies revealed that heteropolyanion-based ionic liquids were easily reusable for this N-acylation. This method provides a green and much improved protocol over the existing methods.     

离子液体催化合成对羟基苯甲酸乙酯

采用酸性离子液体[C3SO3 Hmim] HSO4、[C4SO3 Hmim] HSO4和[C3SO3 Hnhm] HSO4代替浓硫酸为催化剂合成对羟基苯甲酸乙醇.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比对该反应产率的影响及离子液体的重复使用性能.选择了最佳反应条件,以[C3SO3 Hnhm] HSO4作为催化剂...     

酸性离子液体催化合成9-芳基多氢吖啶衍生物

以消除环境污染、提高反应效率和原子经济性、降低能耗为目的的绿色化学,是当代化学的重点发展方向之一。室温离子液体参与的有机反应作为绿色化学的一个重要组成部分,是近年来国内外研究的一个新兴领域。离子液体具有强极性、不挥发、化学稳定性好等特点,还可以改变反应机理、导致新的催化活性、提高转化率和选择性。对其结构进行化学修饰,可以得到具有特定功能的离子液体,因此被誉为绿色溶剂和可设计的溶剂。目前,离子液体已广泛应用于各类有机化学反应。     

Direct polycondensation in ionic liquids

Ionic liquids (ILs) are subject to an enormous research effort due to their unique properties, such as non-volatility, high solution and reactivity ability, etc. For the first time ILs have been used as a solvent for preparing polymers via direct polycondensation. The influence of IL's nature and reaction parameters upon the polymer formulation has been investigated. It is shown that direct polycondensation is successfully proceeded in ILs and triphenyl phosphite (condensing agent) without any additional extra components, such as LiCl and pyridine, using in similar reactions in ordinary molecular solvents. Various polyamides (η_inh=0.11-1.10 dl/g), polyamide imides (η_inh=0.48-1.41 dl/g), -hydrazides (η_inh=0.56-0.60 dl/g) and polyhydrazides (η_inh=0.71-1.32 dl/g) have been obtained in quantitative yield and high molecular weight.     

碱性离子液体催化合成碳酸甲乙酯

以碱性离子液体为催化剂,对碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换反应合成碳酸甲乙酯进行了研究.筛选出高催化活性的碱性离子液体1-丁基-3甲基咪唑丁酸盐([C4mim][CH3(CH2)2COO])为催化剂,详细考察了反应时间、温度、催化剂用量、原料配比等因素对酯交换反应的影响.实验结果表明,在反应温度为90℃,催化剂用量为6%(占反应物总质量百分数),n(DMC)∶n(DEC)=1.5∶1,反应时间为5h时,DEC的转化率高达48%.[C4mim][CH3(CH2)2COO]重复利用5次后仍保持较高的催化活性.     

离子液体催化吲哚羟烷基化反应

报道了咪唑类离子液体催化吲哚和环状碳酸酯反应合成羟烷基吲哚,系统考察了反应时间、催化剂用量、反应温度和反应物比例对离子液体催化反应性能的影响.在优化的反应条件下,吲哚与碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯反应可高效地生成1-(2-羟乙基)吲哚、1-(2-羟丙基)吲哚及其相应的衍生物.离子液体的催化活性与离子液体中的阴离子有关,其催化活性顺序为BF₄^-﹤Br^-﹤Cl^-﹤OAc^-,与阴离子的碱度顺序一致.     

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。     

Study on the alcoholysis of isoflavone catalyzed by ionic liquids

Alcoholysis of soybean isoflavone glucosides by butanol catalyzed by acidic ionic liquids was studied. The effects of the ionic liquid catalyst type, catalyst concentration, reaction time and reaction temperature on glycoside conversions, and aglycons yields were investigated. The optimum reaction conditions are found to be as follows: 0.036 g mL⁻¹ of ionic liquid [BIM]HSO₄ as catalyst, reaction temperature at 104±1°C, reaction time of 100 min. Under these optimum reaction conditions near complete conversions of the three kinds of glycosides (daidzin, glycitin and genistin) are obtained. Furthermore, the kinetics parameters for the alcoholysis were estimated. The activation energies of alcoholysis for the three kinds of isoflavone glucosides are 124 kJ mol⁻¹, 67 kJ mol⁻¹ and 115 kJ mol⁻¹, respectively.     

Knoevenagel condensation catalyzed by novel Nmm-based ionic liquids in water

A series of novel N-methyl morpholine (Nmm) based ionic liquids with 1,2-propanediol group were synthesized and used as catalysts for Knoevenagel condensation at room temperature in water. Under the effect of the catalyst, various aldehydes or aliphatic ketones could react with a wide range of activated methylene compounds well, including malononitrile, alkyl cyanoacetate, cyanoacetamide, β-diketone, barbituric acid, 2-arylacetonitrile and thiazolidinedione. Furthermore, most of the products could be separated just by filtrating and washing with water. Additionally, the catalyst is recyclable and applicable for the large-scale synthesis.