酸性离子液体萃取/催化二苯并噻吩氧化脱硫反应的优化

ö以Brönsted酸性离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮磷酸二氢盐(\[Hnmp\]H₂PO₄)为萃取剂和催化剂,双氧水为氧化剂,二苯并噻吩(DBT)溶于正辛烷为模型油,利用正交实验法优化了DBT氧化脱硫反应工艺。所优化的反应条件为：反应温度60℃,模型油与离子液体体积比为1∶1,氧/硫摩尔比为16, 氧化时间5h;在此条件下模型油脱硫率达99.8%,实际柴油脱硫率为64.3%。由正交实验极差可知,各因素对DBT脱硫率影响的大小依次为：反应温度＞反应时间＞氧/硫摩尔比＞剂油比;离子液体循环利用6次,脱硫率下降不明显。     

离子液体耦合有机过氧化物脱除二苯并噻吩的研究

以12-磷钨酸为催化剂,研究了离子液体耦合有机过氧化物脱除二苯并噻吩(DBT)。研究结果表明,单独使用离子[bmim]BF4、[bmim]PF6液体为萃取剂,脱硫率为27.78%~38.76%。以由等体积的H2O2与甲酸制成有机过氧化物为氧化剂,不使用催化剂和离子液体,温度70℃,反应时间6 h,DBT氧化为二苯并噻吩砜的比例为76.6%。在催化剂作用下,将离子液体与氧化剂耦合使用时,脱硫率明显提高。当催化剂与DBT的摩尔比为0.20∶1,氧化剂与DBT的体积比为10∶1,[bmim]PF6离子液体与DBT的体积比为1∶1,在70℃反应6 h后,脱硫率可达98.60%。耦合体系重复使用五次后,氧化脱硫活性没有明显降低。     

离子液体1-烷基-3-羧甲基苯并咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的合成及在油品中的脱硫应用

合成并表征了一类新型离子液体1-烷基-3-羧甲基苯并咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐,将其与双氧水组合用于脱除模型油中的硫化物.结果表明,当模型油与萃取/催化剂1-辛基-3-羧甲基苯并咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([C_2O_2OBIM][Tf2N])的质量比为5∶1,H_2O_2/S摩尔比为5∶1,于75℃反应1 h后,模型油中二苯并噻吩(DBT)脱硫率为98.8%;脱硫过程符合一级动力学方程,5种硫化物的脱硫速率大小顺序为二苯并噻吩(DBT)4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)苯并噻吩(BT)2,5-二甲基噻吩(2,5-DMT)噻吩(T),其中脱除DBT和BT的反应表观活化能分别为44.16和52.10 k J/mol.该离子液体循环再生使用14次,脱硫率无明显下降.该深度脱硫方法具有操作简便及条件温和的特点.     

氯化咪唑基离子液体对柴油中含氮化合物选择性脱除作用研究

通过N-甲基咪唑和烷基氯的季铵化反应合成出了咪唑环N上烷基取代基碳链长度或者饱和度不同的4种离子液体：氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BMImCl)、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑(AlMImCl)、氯化1-苯甲基-3-甲基咪唑(BzMImCl)和氯化-1-辛基-3-甲基咪唑(OcMImCl)。以含咔唑(CAR)和二苯并噻吩(DBT)的甲苯-正十二烷烃溶液作为模拟柴油,测定CAR和DBT在这些离子液体中的相对分配系数,考察了离子液体对氮和硫化物的萃取脱除选择性。结果表明,在这些离子液体中CAR比DBT有更高的分配系数;4种离子液体比较,BMImCl和AlMImCl对CAR的分配系数分别达46和14,对氮和硫化合物的萃取脱除选择性S_N/S分别达到125和38。测定了离子液体在模拟柴油的溶解度,发现这4种离子液体在甲苯和正十二烷烃模拟柴油中的溶解度有显著的差别,其中BMImCl和AlMImCl的溶解度相当且都很小。综合结果显示BMImCl具有最佳性能。实验还比较了BMImCl对不同碱性氮杂环化合物的萃取效果,发现其对含硫化合物和碱性含氮化合物的萃取效率随着模拟柴油中甲苯的质量分数的增加而降低,而对中性含氮化合物表现出高萃取效率,且几乎不受甲苯质量分数的影响。对一种含有361 mg·kg^-1 N和3 598 mg·kg^-1 S的工业柴油,BMImCl对其对中性含氮化合物的萃取效率达到38%,而对相对含量高约十倍的含硫化合物的萃取率仅约有1.7%。综合上述结果表明,氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐离子液体对柴油中的中性含氮化合物具有高选择性脱除作用。     

石墨相氮化碳负载磷钨酸杂化材料的制备及其氧化脱硫催化性能

以1-丁基-3-甲基咪唑溴离子液体([Bmim]Br)、磷钨酸(H_3PW_(12)O_(40))和g-C_3N_4为原料,采用原位沉淀法合成了负载型[Bmim]_3PW_(12)O_(40)/g-C_3N_4催化剂(BPWO/g-C_3N_4)。通过XRD、FT-IR、UV-vis、氮气吸附、TEM和XPS等手段对催化剂的形貌和结构进行了表征,并以二苯并噻吩(DBT)的正庚烷溶液为模拟油、过氧化氢为氧化剂,考察了各组分负载量、催化剂用量、氧/硫物质的量比(O/S)和反应温度变量等对其氧化脱硫效果的影响。结果表明,BPWO/g-C_3N_4具有Keggin型杂多阴离子结构特征,BPWO (20%)/g-C_3N_4催化剂具有最优的对DBT的氧化脱硫性能,在50℃、O/S物质的量比为6.0的条件下反应180 min,可以完全氧化浓度为800μg/g的含DBT模拟油。同时,该BPWO/g-C_3N_4催化剂具有良好的重复使用性能,循环使用八次后其对DBT的氧化活性没有明显降低。     

羧基功能化苯并三氮唑类离子液体的合成及在萃取-氧化脱硫中的应用

合成了新型离子液体(ILs)1-烷基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐,并对其进行了表征.将其与双氧水组成催化氧化体系,考察了脱除模型油品中硫化物的效果.结果表明,以离子液体1-5基-3-羧甲基苯并三氮唑双三氟甲磺酰亚胺盐[C2O2BBTA][NTf2]为萃取/催化剂,设定n(H2O2)∶n(S)=2.5∶1,m(模型油)∶m(离子液体)=5∶1,在75℃下反应1 h后,模型油中二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的脱硫率分别为98.3%,98.3%和96.6%.所合成离子液体重复使用10次,脱硫率无明显变化.该方法操作简单、反应条件温和,可以实现深度脱硫.     

CuWO4/C复合物的制备和其在模拟油氧化脱硫中的应用

用混合煅烧法制备了CuWO₄/C复合物,并采用XRD、SEM、和BET等技术对其结构进行表征。以CuWO₄/C复合物为催化剂、过氧化氢为氧化剂、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐离子液体为萃取剂氧化脱除模拟油中的二苯并噻吩(DBT)。考察了反应温度、双氧水加入量、萃取剂加入量等因素对脱硫效果的影响。结果表明,在相同的实验条件下,相比于CuWO₄,CuWO₄/C复合物具有更高的脱硫率。在模拟油为5.0 mL、催化剂加入量为0.02 g、H₂O₂加入量0.2 mL、萃取剂加入量1.0 mL、反应温度70℃、反应时间180 min的最佳实验条件下,DBT转化率可达到98.2%,催化剂循环使用四次活性没有明显降低。     

酸性离子液体中八聚钼酸盐相转移催化氧化脱硫的研究

制备了四种八聚钼酸盐催化剂:[(C4H9)4N]4Mo8O26,[(C12H25)N(CH3)3]4Mo8O26,[(C14H29)N(CH3)3]4Mo8O26和[(C16H33)N(CH3)3]4Mo8O26。通过元素分析,TG/DSC,FT-IR和紫外-可见光谱等方法对这四种催化剂的组成和结构进行了相应表征。研究了八聚钼酸季铵盐催化剂在酸性离子液体中相转移催化氧化脱硫活性。同时考察了在不同脱硫体系和催化剂、温度(T)、时间(t)、氧化剂(H2O2)用量、催化剂用量、以及酸性离子液体的种类等因素对脱硫效果的影响。经过对反应条件优化,当在70℃下反应3 h,n(H2O2)∶n(DBT)=4∶1,n(DBT)∶n(Catalyst)=10∶1,离子液体[(CH2)3SO3HMIm]BF4用量为1 mL,模拟油品中二苯并噻吩(DBT)脱除率可以达到98.3%,且循环反应6次后催化反应活性没有明显的下降,可以用来进行深度脱硫。最后,对该脱硫体系的脱硫机理进行了讨论。     

含离子液体［bmim］Cl的反应介质中马肝醇脱氢酶的催化特性

 研究了马肝醇脱氢酶(HLADH)在含离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯酸盐(［bmim］Cl)的反应介质中的催化特性. 以乙醇为底物时,该酶在［bmim］Cl含量≤0.15 g/ml的体系中的活力高于在不含离子液体的体系中的活力; 离子液体浓度过高(＞0.15 g/ml)对酶活性有明显的抑制作用. 反应温度和pH对含离子液体的反应介质中酶活力的影响规律与不含离子液体时的规律相似. 与不含离子液体的反应介质相比, HLADH在含0.05 g/ml ［bmim］Cl的体系中催化乙醇氧化的活化能下降,酶反应的Vmax和Km均升高. 反应体系中低浓度(≤0.1 g/ml)的离子液体能提高酶的热稳定性,但高浓度(＞0.1 g/ml)的离子液体可降低酶的热稳定性. 紫外二阶导数光谱显示,在含不同浓度离子液体的反应介质中酶分子构象的变化有较大的差异.     

SiO_2负载磷钨钒杂多酸杂化材料的制备及其氧化脱硫性能的研究

利用磷酸氢二钠、偏钒酸纳和钨酸钠为原料,合成了具有Keggin结构的磷钨钒杂多化合物(H5PW10V2O40),并与1-丁基-3-甲基咪唑溴(BmimBr)离子液体反应生成一种杂多酸杂化材料([Bmim]5PW10V2O40)。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)和紫外可见光谱(UV-vis)对所合成的杂多酸杂化材料进行表征。结果表明,[Bmim]5PW10V2O40具有咪唑阳离子基团和Keggin型杂多阴离子基团的结构特征,并且两种基团之间存在相互作用。以SiO_2为载体制备负载型的杂多酸杂化材料催化剂[Bmim]5PW10V2O40/SiO_2,以H2O_2作为氧化剂,考察该催化剂对模拟油中DBT的氧化性能,并优化氧化反应条件,在反应温度40℃,O/S物质的量比为3.0的条件下,反应50min,模拟油品中的DBT的转化率可以达到100%。催化剂可以通过离心法分离,经过干燥之后,可以循环使用至少七次,而对DBT的氧化活性没有降低。     

Efficient and Eco-friendly Process for the Synthesis of Bi（indolyl）-methanes Catalyzed by Sodium Hydrogensulfate Monohydrate in Ionic Liquid n-Butylpyridinium Tetrafluoroborate

Indole fragment is featured widely in a wide variety of pharmacologically and biologically active compounds1. A large number of bi(indolyl)methanes have been reported to be isolated from terrestrial and marine natural sources, viz. parasitic bacteria, tun…     

Synthesis of Fischer indole derivatives using carboxyl-functionalized ionic liquid as an efficient and recyclable catalyst

Fischer indole cyclization of phenylhydrazine and various ketones using carboxyl-functionalized ionic liquid, 1-carboxymethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (abbreviated as [cmmim][BF4]) as catalyst was successfully performed. The yields of thetarget compounds were 80-92%, the purities were 96-98%. The catalyst could be rocovered and reused for at least six times without significant loss in activity.     

Ru-[bmim]BF4 的制备及催化苯选择加氢反应性能

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)-水混合溶剂为介质,采用化学还原法制备了Ru-[bmim]BF4催化剂,并利用紫外-可见光谱、红外光谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,Ru在[bmim]BF4中分散较好,粒径~2nm,且离子液体中咪唑阳离子与部分Ru形成了金属卡宾配合物.利用苯选择加氢反应对该催化剂性能进行了评价,发现Ru-卡宾配合物存在时,催化剂活性较低,但环己烯选择性较高.在本文反应条件下,苯转化率为12.2%,环己烯选择性为40.5%.重复使用该催化剂时,由于Ru-卡宾配合物在反应中转变为Ru0,其催化活性增加,但环己烯选择性下降.继续多次使用该催化剂,其性能基本保持稳定.     

Highly efficient extraction and oxidative desulfurization system using Na7H2LaW10O36⋅32 H2O in [bmim]BF4 at room temperature

Highly efficient, deep desulfurization of model oil containing dibenzothiophene (DBT), benzothiophene (BT), or 4,6-dimethyldibenzothiophene (4,6-DMDBT) has been achieved under mild conditions by using an extraction and catalytic oxidative desulfurization system (ECODS) in which a lanthanide-containing polyoxometalate Na(7)H(2)LnW(10)O(36)?32?H(2)O (LnW(10); Ln = Eu, La) acts as catalyst, [bmim]BF(4) (bmim = 1-butyl-3-methylimidazolium) as extractant, and H(2)O(2) as oxidant. Sulfur removal follows the order DBT>4,6-DMDBT>BT at 30?°C. DBT can be completely oxidized to the corresponding sulfone in 25?min under mild conditions, and the LaW(10)/[bmim]BF(4) system could be recycled for ten times with only slight decrease in activity. Thus, LaW(10) in [bmim]BF(4) is one of the most efficient systems for desulfurization using ionic liquids as extractant reported so far.     

新型DABCO离子液体催化氮杂Michael加成反应

以三乙烯二胺(DABCO)为原料,通过两步法制备了新型离子液体[DABCO-PDO][BF4]催化剂,并用于催化环亚氨类与丙烯酸酯类、丙烯腈等α,β-不饱和烯类化合物之间的Michael加成反应;考察了催化剂的循环使用性能,讨论了可能的反应机理及催化剂具有高效催化活性的原因.结果表明,在催化剂用量为反应原料的20mol%,反应温度为25℃,反应时间为5h的条件下加成产物的收率为85%以上,催化剂循环使用6次后仍保持82%的催化活性.     

A Mild and Efficient Deprotection of Geminal Diacetates Catalyzed by FeCl3 ·6H2O in Ionic Liquid

The selective deprotection of geminal diacetates promoted by FeCl3·6H2O in the ionic liquid [bmim] [BF4] canbe efficiently achieved in good yields. The ionic liquid and the catalyst can be recycled easily and the process is car ried out under mild conditions.     

离子液体中β-葡萄糖苷酶生物催化合成红景天甙

比较了聚乙二醇修饰的β-葡萄糖苷酶在三种离子液体([bmim]PF6,[bmim]BF4,[bmim]Tf2N)及两种常用有机溶剂(1,4-二氧六环、正己烷)中的催化性能,确定了适宜的反应介质;考察了底物浓度、温度、体系含水量和反应时间等因素对β-葡萄糖苷酶催化合成红景天甙反应的影响.结果表明,在最佳反应介质[bmim...     

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.     

离子液体介质中钌纳米粒子催化苯乙酮及其衍生物的不对称加氢反应

采用水溶性三(间-磺酸钠苯基)膦(TPPTS)作稳定剂, 在离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)或1-丁基-3-甲基-咪唑对甲基苯磺酸盐([BMIM][p-CH3C6H4SO3])介质中用氢气还原RuCl3·3H2O, 得到钌纳米粒子. 将此钌纳米粒子与(1S, 2S)-1,2-二苯基乙二胺(简称(1S, 2S)-DPEN)、KOH在离子液体/异丙醇介质中原位生成一种不对称加氢催化剂, 用于催化苯乙酮及其衍生物的不对称加氢反应. 实验结果表明, 离子液体介质中的纳米钌催化剂体系具有良好的催化活性和对映选择性. 在优化反应条件下, 催化苯乙酮获得了100%的转化率和79.1%的对映选择性. 并且产物经正己烷萃取后, 含有钌纳米粒子的离子液体可以循环使用.