离子液体中手性催化剂回收研究

近年来,贵重的手性催化剂的回收与再利用越来越引起化学工作者的关注,而离子液体在催化剂回收方面有其独特的优势.本文综述了离子液体在手性催化反应中的应用,在回收催化剂的同时,也能一定程度上提高催化剂的催化效率:着重介绍了新型含咪唑盐手性催化剂及其在不对称催化中的应用,由于它在离子液体和有机溶剂的显著差异可以很容易地得到回收,并且能一定程度地稳定催化剂,提高催化效率,这对我们设计合成新型可回收的催化剂具有重要的借鉴意义.     

离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用

综述了离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用进展. 离子液体载催化剂是针对离子液体中催化剂难以回收利用的问题提出来的, 它不仅可以实现均相催化, 而且反应产物容易分离, 催化剂可以循环使用. 离子液体载有机试剂合成, 又称为离子液体相有机合成, 具有固相反应产物纯度高和液相反应反应快的优点. 在离子液体载无机试剂的反应中, 反应物毒性降低, 反应条件温和, 产物选择性好.     

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.     

新型苯并噻唑离子液体的合成及其催化蓖麻油酸酯化研究

以价格低廉的苯并噻唑为原料,合成了4种新型功能化布朗斯特酸性离子液体:苯并噻唑硫酸氢盐([HBth]-HSO_4)、苯并噻唑磷酸二氢盐([HBth]H_2PO_4)、苯并噻唑高氯酸盐([HBth]ClO_4)、苯并噻唑硝酸盐([HBth]NO_3),其结构经FT-IR、HRMS、NMR表征得到确认.考察了4种酸性离子液体在蓖麻油酸和乙二醇丁醚(EGBE)酯化反应中的催化活性,并与以浓硫酸为催化剂的催化体系相对照.结果表明:当n(蓖麻油酸)∶n(乙二醇丁醚)=1∶1.15,离子液体催化剂用量为蓖麻油酸重量的2%,反应温度90℃,反应时间5 h,酯化率可达98.8%,离子液体催化剂经真空干燥重复使用10次后,仍具有较高的催化活性.还考察了以苯并噻唑硫酸氢盐为催化剂催化合成系列蓖麻油酸二元醇醚酯和短链脂肪酸酯,也获得了较高的酯化率,且离子液体均能与酯产物自动分相.与传统硫酸催化酯化相比,此类离子液体催化酯化具有生产成本低、过程清洁、使用周期长等优点,完全可以替代传统浓硫酸催化蓖麻油酸酯化反应.     

Br(o)nsted酸性离子液体在醛醇缩合反应中的应用

合成了一系列Br(o)nsted酸性离子液体并将其应用在醛醇缩合反应中.醛醇缩合产物由于极好的溶剂性质等被广泛用作溶剂和试剂.离子液体[BSmim][OTf]在甲醛和乙二醇缩合生成1,3-二氧五环的反应中表现出了极好的催化活性,甲醛转化率和主产物1,3-二氧五环选择性分别可以达到96.1％和92.4％.对影响离子液体催化性能的因素进行了探索,并对催化反应中的离子液体的用量、反应温度、反应时间以及反应物料比进行了考察.通过Hammett酸度函数法测定了所用到离子液体的酸性,结果表明离子液体酸性与其在缩合反应中的催化活性顺序完全一致,酸性越强催化性能越好.结合实验给出了离子液体[BSmim][OTf]催化甲醛和乙二醇缩合反应的可能的反应机理.该催化剂体系具有良好的催化性能,反应可以在较温和的条件下进行,实现了高活性和高选择性的目标,产物易分离,催化剂重复使用7次,其催化活性基本不变.并将该Br(o)nsted酸性离子液体进一步应用到其他醛(酮)醇缩合反应中.     

BrФnsted酸性离子液体在醛醇缩合反应中的应用（英文）

合成了一系列Brnsted酸性离子液体并将其应用在醛醇缩合反应中.醛醇缩合产物由于极好的溶剂性质等被广泛用作溶剂和试剂.离子液体[BSmim][OTf]在甲醛和乙二醇缩合生成1,3-二氧五环的反应中表现出了极好的催化活性,甲醛转化率和主产物1,3-二氧五环选择性分别可以达到96.1%和92.4%.对影响离子液体催化性能的因素进行了探索,并对催化反应中的离子液体的用量、反应温度、反应时间以及反应物料比进行了考察.通过Hammett酸度函数法测定了所用到离子液体的酸性,结果表明离子液体酸性与其在缩合反应中的催化活性顺序完全一致,酸性越强催化性能越好.结合实验给出了离子液体[BSmim][OTf]催化甲醛和乙二醇缩合反应的可能的反应机理.该催化剂体系具有良好的催化性能,反应可以在较温和的条件下进行,实现了高活性和高选择性的目标,产物易分离,催化剂重复使用7次,其催化活性基本不变.并将该Brnsted酸性离子液体进一步应用到其他醛(酮)醇缩合反应中.     

Brønsted酸性离子液体在醛醇缩合反应中的应用

合成了一系列Brønsted酸性离子液体并将其应用在醛醇缩合反应中.醛醇缩合产物由于极好的溶剂性质等被广泛用作溶剂和试剂.离子液体[BSmim][OTf]在甲醛和乙二醇缩合生成1,3-二氧五环的反应中表现出了极好的催化活性,甲醛转化率和主产物1,3-二氧五环选择性分别可以达到96.1%和92.4%.对影响离子液体催化性能的因素进行了探索,并对催化反应中的离子液体的用量、反应温度、反应时间以及反应物料比进行了考察.通过Hammett酸度函数法测定了所用到离子液体的酸性,结果表明离子液体酸性与其在缩合反应中的催化活性顺序完全一致,酸性越强催化性能越好.结合实验给出了离子液体[BSmim][OTf]催化甲醛和乙二醇缩合反应的可能的反应机理.该催化剂体系具有良好的催化性能,反应可以在较温和的条件下进行,实现了高活性和高选择性的目标,产物易分离,催化剂重复使用7次,其催化活性基本不变.并将该Brønsted酸性离子液体进一步应用到其他醛（酮）醇缩合反应中.     

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.     

离子液体在羰基化反应中的应用

离子液体由于具有良好的溶解能力、配位能力、热及化学稳定性、结构及性质可调、环境友好等特点,被认为是传统非环保型、有毒、污染严重的溶剂和催化剂潜在的替代品,已被广泛应用于有机合成及催化领域。本文综述了近年来离子液体在羰基化反应中的应用及催化反应机理研究进展,包括烯烃、醇类化合物、芳烃、胺/胺醇、卤代芳烃及甲醛的羰基化反应,羰基源主要包括CO、CO₂和碳酸二甲酯,涉及到了酸性离子液体、碱性离子液体、金属类离子液体、负载型离子液体等多种类型的功能化及非功能化离子液体。在上述反应中离子液体不仅可以提高反应活性和选择性,而且简化了催化剂分离过程,在部分反应中实现了回收和循环使用。并对羰基化反应的发展及应用前景进行了展望。     

离子液体中的不对称催化反应*

对价格昂贵的手性催化剂进行回收和重复利用是目前不对称催化领域面临的难题之一,受到学术界和工业界的共同关注。化学家们已经尝试了许多方法,其中使用离子液体来替代常规有机溶剂使催化剂得到分离和重新使用已经引起他们极大的兴趣。本文综述了近年来在离子液体中进行不对称催化反应的研究进展,对离子液体中过渡金属和有机小分子催化的各种反应进行重点介绍,强调了离子液体不但在催化剂回收方面有独特优势,而且在许多反应中能够提高催化效率。     

醋酸铝催化合成PET

以对苯二甲酸与乙二醇原料,经过酯化缩聚反应合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),醋酸铝做催化剂,所得产品黏度为0.88。与醋酸锑催化剂相比,醋酸铝的活性较之高,且毒性小。与铝粉和氢氧化铝相比,在合成PET的反应中醋酸铝的活性较高。因此,醋酸铝是一种环保、高活性的合成聚酯的催化剂。     

PEG型酸性温控离子液体中芳香酸和醇的酯化反应

报道了该催化体系在芳香酸和醇酯化反应中的应用. 研究发现, 该离子液体具有优良的催化性能, 产品易分离, 催化剂可循环使用且活性不降低, 催化剂不易流失, 实现了均相催化剂的高效回收和再利用.     

设计新型液液两相催化体系:π配体离子液体

 π配体催化剂与离子液体体系相结合有助于解决反应效率、产物分离和催化剂循环等一系列均相催化体系不易解决的难题. 近几年相关的研究逐渐深入,由简单地使用离子液体作为π配体催化反应的介质向利用离子液体自身结构的方向发展,相继出现了几类不同的研究思路. 例如,利用π配体催化剂与离子液体形成络合物,使用离子型π配体改善催化剂在离子液体中的溶解性,以及合成功能化阳离子或功能化阴离子的π配体离子液体. 本文结合这几类离子液体化学键联π配体(简称π配体离子液体)的研究进展,从离子液体功能化设计的角度探讨了π配体离子液体的合成思路,为设计具有更好催化性能的功能化离子液体体系提供借鉴.     

聚酯在超临界甲醇中的降解特性

研究在间歇高压反应器中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚碳酸酯(PC)在超临界甲醇中的降解反应;通过建立聚酯在超临界甲醇中的降解反应模型,探讨了聚酯在甲醇中降解的机理。结果表明:PET、PBT和PC在甲醇溶液中的降解具有共性,均可分为超临界区、非临界区和中间过渡区三个区域。在超临界区聚酯完全溶于甲醇并降解为原料单体,且对苯二甲酸二甲酯(DMT)和碳酸二甲酯(DMC)的收率均大于90%;聚酯的降解是在聚合物分子链的无规断裂和聚酯进行酯交换反应的双重作用下发生的。     

负载型离子液体的研究进展及发展趋势

离子液体作为一类新型绿色介质,具有低熔点、难挥发、宽电化学窗口、结构可调等特性.负载型离子液体将离子液体与不同种类载体结合,维持其流动或结构特性,具有高活性、高选择性、易回收、降低工艺能耗等优点,突破传统离子液体在工业应用中的限制,为实现离子液体规模化应用提供新方法.本文总结了负载型离子液体近年来的研究进展,介绍了负载型离子液体的分类及浸渍法、键合法、溶胶-凝胶法等常用的制备方法;阐述了其筛选预测模型及在模拟计算中的研究进展;论述了负载型离子液体在催化、分离中的应用进展;讨论了负载型离子液体未来的发展趋势.     

磁性离子液体的应用研究

磁性离子液体是指能够吸附在磁铁上,在外加磁场作用下具有一定磁化强度的离子液体。本文综述了自2004年磁性离子液体概念提出至今在各领域的应用,其可以催化吡咯、3-甲基噻吩等单体合成导电高分子纳米微球,同时起到溶剂和模板的作用;还可以通过外加磁场调整产物的微观结构和形貌,从而得到不同的纳米结构;它也可以充当Lewis酸催化剂,催化傅克反应等一系列化学反应,并可以回收重复使用,而且回收有望通过磁场简单实现;与碳纳米管以共价键结合可以制备具有磁性的碳纳米管。除此之外,磁性离子液体在光控顺磁性超分子体系、吸收有机挥发物等领域的应用在近年也陆续有报道。     

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.     

溶剂热法在金属氧化物和分子筛及贵金属等催化剂制备中的应用研究进展

固体催化剂的微观结构及表面形貌等对其催化性能有显著影响,因此催化剂的制备已经成为催化领域的研究焦点.在诸多催化剂制备方法中,溶剂热法以其操作简单、反应速度快、条件温和、结晶度高及粒度可控性好等独特的优势脱颖而出.我们以乙二醇和离子液体为典型溶剂阐述了溶剂热法的特点及工艺过程中的主要影响因素,综述了近年来溶剂热法在金属氧化物、分子筛以及贵金属等催化剂制备中的运用,对溶剂热法制备催化剂进行了展望.     

光还原Pt掺杂三维有序大孔ZrO2复合材料的光降解与光解水制氢

同体催化剂的微观结构及表面形貌等对其催化性能有显著影响,因此催化剂的制备已经成为催化领域的研究焦点.在诸多催化剂制备方法中,溶剂热法以其操作简单、反应速度快、条件温和、结晶度高及粒度可控性好等独特的优势脱颖而出.我们以乙二醇和离子液体为典型溶剂阐述了溶剂热法的特点及工艺过程中的主要影响冈素,综述了近年来溶剂热法在金属氧化物、分子筛以及贵金属等催化剂制备中的运用,对溶剂热法制备催化剂进行了展望.     

KIT-5负载离子液体催化甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚

采用包埋法将离子液体封装在分子筛KIT-5孔笼内,制备了四种负载型离子液体催化剂,用于甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚(PODE_n),研究了不同条件对三聚甲醛转化率和目标产物PODE_(3-5)选择性的影响。结果表明,催化合成PODEn的最佳反应条件为:反应时间2 h、100℃、甲缩醛与三聚甲醛物质的量比1.5、催化剂含量3%,在此条件下,四种催化剂均表现出了很好的催化效果。与离子液体催化剂相比,负载型催化剂的催化活性基本保持不变,而且性能稳定,可多次使用,具有一定的实用价值。