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。     

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。     

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。     

Brønsted酸性离子液体催化合成阿司匹林

用Bronsted酸性离子液体[Hmim]BF4、[bmim]HSO4和[bmim]H2PO4代替浓H2SO4为催化剂催化乙酸酐对水杨酸的乙酰化,合成阿司匹林.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、酐/醇摩尔比对水杨酸酰化反应产率的影响和离子液体的重复使用性能.选择了最佳反应条件,以[bmim]H2PO4作为催化剂,催化剂用量为0.28 g(1.18×10-3mol),水杨酸2.762 g(0.02 mol),乙酸酐4.083 g(0.04 mol),n(酐)n(醇)=21,反应时间30 min,反应温度70℃,产率最高达63.43%,并且[bmim]H2PO4溶于水后通过过滤和旋蒸脱水,重复使用3次,产率无明显变化.     

高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

 制备了五种对水稳定性好、带-SO3H 官能团的Bronsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Bronsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.     

离子液体在生物柴油合成中的应用进展

介绍了合成生物柴油常用的酯交换方法以及离子液体的定义、结构、性质和制备方法, 简单描述了酸性离子液体作为催化剂在酯化反应中的应用, 综述了离子液体在生物柴油合成中的应用进展并展望了其应用前景.     

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.     

Brønsted酸性离子液体催化合成聚甲醛二甲醚的研究

合成并表征了两种Brønsted酸性离子液体N-甲基-2吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnmp]HSO₄)和N-甲基-2吡咯烷酮对甲苯磺酸盐([Hnmp]PTSA),对两种离子液体在由甲缩醛和多聚甲醛缩合制备聚甲醛二甲醚(DMM_n,n > 1)反应中的催化性能进行了研究.结果显示,离子液体的催化活性与其酸性相关,离子液体[Hnmp]HSO₄具有较高的催化活性;当离子液体[Hnmp]HSO₄ 的用量为2.0%(质量分数)、m(甲缩醛)/m(多聚甲醛)= 2.00、反应温度110℃、反应时间6 h时,甲缩醛的转化率和DMM_3~8 的选择性分别为52.28%和49.18%.反应结束后,离子液体[Hnmp]HSO₄与产物自动分成两相,且该离子液体的稳定性好,重复使用五次后仍有较高的催化活性.     

Brφnsted酸性离子液体催化合成长链脂肪酸甲酯

本文合成了以1-丁基-3-甲基咪唑为阳离子,HSO4-、H2PO4-和BF4-为阴离子的Brφnsted酸性离子液体,并以长链脂肪酸与甲醇的酯化反应考察了这些Brφnsted酸性离子液体的催化性能。实验结果表明,1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢根鎓盐([bmim][HSO4])离子液体具有很高的催化活性,当n(醇)∶n(酸)∶n(离子液体)=6∶1∶0.25,反应温度为70℃,不分水酯化反应2h,长链脂肪酸甲酯的产率可达到93.4%以上,选择性达到100%;且产物酯与离子液体分离容易;离子液体经干燥处理后可以循环使用5次以上,催化活性没有明显降低。     

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%.     

Catalytic performance of acidic ionic liquid-functionalized silica in biodiesel production

Acidic ionic liquid ([BsAIm][OTf]) was immobilized on sulfhydryl-group-modified SiO₂ (MPS-SiO₂) via free radical addition reaction. The [BsAIm][OTf] loading on acidic ionic liquid-functionalized silica ([BsAIm][OTf]/SiO₂) was controlled through tuning the sulfydryl (SH) content of MPS-SiO₂. All the samples were characterized by FT-IR, elemental analysis, N₂ adsorption-desorption measurements and TG-DTA. The catalytic performance of [BsAIm][OTf]/SiO₂ in the esterification of oleic acid and the transesterification of glycerol trioleate for biodiesel production was investigated. The results showed that with the increase of [BsAIm][OTf] loading on SiO₂ the specific surface area and pore volume of [BsAIm][OTf]/SiO₂ decreased, and the pore diameter of [BsAIm][OTf]/SiO₂ narrowed. In the esterificaiton of oleic acid, the oleic acid conversion increased with the increasing [BsAIm][OTf] loading. In the transesterification of glycerol trioleate, with the increasing [BsAIm][OTf] loading the glycerol trioleate conversion decreased and the selectivities to glycerol monooleate and methyl oleate increased.     

双核烷基咪唑过氧磷钨酸盐相转移催化剂合成及催化烯烃环氧化性能

合成并表征了一类双核长链烷基咪唑阳离子修饰的过氧磷钨杂多酸盐催化剂[Dnmin]1.5PW4O24,考察了催化剂在过氧化氢为氧源的烯烃环氧化反应中的催化活性.研究表明,这类催化剂在反应过程中表现出相转移催化现象,并具有较高的催化活性和选择性.其中,双核十二烷基咪唑杂多酸盐催化剂[D12min]1.5PW4O24的活性最佳,其环己烯转化率和环氧环己烷选择性分别达到97.7%和96.3%.催化剂在经过简单离心分离后可重复使用,重复使用4次后环己烯转化率和环氧环己烷选择性仍可分别达到72.4%和97.2%.催化剂[D12min]1.5PW4O24在其它几种烯烃的环氧化反应中均表现出相转移催化特性,且具有较高的催化活性.     

阴离子功能化生物柴油离子液体抗氧化剂[X][C6H5COO]的制备

设计合成了两种阴离子功能化离子液体抗氧化剂（[MI][C₆H₅COO]、[Ch][C₆H₅COO]）,采用核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱对其结构进行了表征,并研究了两种离子液体抗氧化剂对小桐子生物柴油抗氧化性、铜片腐蚀性和油溶性能的影响。结果表明,离子液体抗氧化剂可有效提高生物柴油氧化稳定性,在添加量为0.3‰时,[MI][C₆H₅COO]的小桐子生物柴油诱导期提高了238%,超过了中国国家标准（6 h）,[Ch][C₆H₅COO]的小桐子生物柴油诱导期提高了141%,未达到中国国家标准。进一步研究了两种离子液体抗氧化剂的油溶性,油溶性能从大到小的顺序为[MI][C₆H₅COO] > [Ch][C₆H₅COO] > GA（合成离子液体抗氧化剂的原料）。实验表明,合成的两种离子液体抗氧化剂中含有亲油阳离子的[MI][C₆H₅COO]综合性能明显优于含有亲水阳离子的[Ch][C₆H₅COO]。     

Reductive amination of carbonyl compounds using NaBH4 in a Brønsted acidic ionic liquid

Reductive amination of carbonyl compounds using sodium borohydride is conducted in the Brønsted acidic ionic liquid, 1-methyl imidazolium tetrafluoroborate ([HMIm][BF₄]). The ionic liquid plays the dual role of solvent as well as catalyst for efficient conversion of aldehydes and ketones to amines in excellent yields without the formation of side products.     

吗啡啉碱性离子液体催化合成油酸甲酯

采用两步法合成了由阳离子N-甲基-N-丁基吗啡啉和阴离子氢氧根搭配的[Nbmm]OH新型碱性离子液体。实验利用FT-IR、元素分析和TGA分别对该离子液体的化学结构和热稳定性进行了表征。结果表明,该离子液体的热稳定性超过200℃。对该离子液体的溶解性能进行了考察, 结果表明,该离子液体能与强极性溶剂互溶,而且其水溶液的碱性较强。为了考察该离子液体对酯化反应的催化活性,实验过程中以油酸和甲醇反应生成油酸甲酯的酯化反应为模型反应,评价该离子液体的催化活性。结果表明,当反应温度60℃、酸醇比为1:6、离子液体加入量为原料总质量的15%、反应10 h时,油酸转化率达93.9%,而且该离子液体易于从反应体系中分离,可以循环使用。     

CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。