功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯的研究

柠檬酸三丁酯(TBC)是一种新型无毒塑料增塑剂,具有相溶性好、增塑效率高、无毒、不易挥发、抗霉性、耐候性强等特点而备受关注,成为首选替代邻苯二甲酸酯类的绿色环保产品.随着人们环保意识的增强及法规的日益完善,开发生产柠檬酸三丁酯具有极好的发展前景.     

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。     

酸功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯

合成并表征了酸功能化离子液体,用于催化合成柠檬酸三丁酯(TBC).通过考察各种离子液体的催化活性及重复使用性能,选定酸功能化离子液体[HSO3-pmim]HSO4为催化合成TBC的催化剂.研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对酯化反应的影响,得到其较佳工艺条件为:催化剂用量为反应物总质量的8·0%,醇酸摩尔比为5·5∶1,反应温度110~150℃,反应时间3h.此条件下,酯化率达到99·0%.分离出的离子液体未经任何处理重复使用8次后,酯化率仍为95·2%.     

新型N-甲基-N-烯丙基吗啡啉季铵盐类离子液体的合成

离子液体对某些无机和有机物溶解性能好、液态温度和电化学窗口范围宽、热稳定性高、易制备,因而近年来成为国内外研究的热点,目前的离子液体大多由烷基吡啶或双烷基咪唑季铵盐阳离子与氯铝酸根、氟硼酸根、六氟磷酸根以及其它大的阴离子构成,在季铵盐类离子液体中,     

酸性离子液体的合成和光谱表征

合成了基于N-甲基咪唑、2-吡咯烷酮阳离子的两个Br nsted酸性离子液体系列:[Hmim]HSO4/BF4、[Hnhp]HSO4/BF4以及两种—SO3H功能化酸性离子液体1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C3SO3Hmim]HSO4)、N-(3-磺酸基)丙基吡咯烷酮硫酸氢盐([C4SO4Hnnp]HSO4)。其中,[Hnhp]HSO4/BF4,[C4SO4Hnnp]HSO4是本实验设计合成的新型酸性离子液体,而咪唑类离子液体用于对照。上述6种离子液体均以核磁共振、电喷雾质谱、红外光谱和紫外光谱分析法对结构加以表征并确认;并以它们作为溶剂和催化剂对乙酸、乙醇酯化反应进行初步试验,结果表明所合成的新型酸性离子液体(尤其是引入磺酸基的)是酯化反应较理想的绿色液体酸催化剂。     

酸性功能化离子液体催化合成叶青素

以含磺酸基离子液体1-(4-磺酸基)丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([4-sulfbmim][BF₄])为酸性催化剂,由乙缩醛和苯甲醇合成了叶青素。 采用正交实验方法考察了合成条件的影响,固定反应温度为20 ℃条件下,确定优化合成条件为：n(苯甲醇)∶n(乙缩醛)=1∶8,反应时间60 min,催化剂用量为每摩尔苯甲醇4 g,产率为92.2%。 与H₂SO₄催化剂相比[4-sulfbmim][BF₄]的催化活性相对较弱,但综合效果优于H₂SO₄。 [4-sulfbmim][BF₄]循环使用6次,催化活性基本不变。     

功能化离子液体在酯化反应中的应用进展

近年来，功能化离子液体(TSILs)的研究发展迅速。酯化反应作为一类重要的有机合成反应，一直是有机化学领域的研究热点之一。本文综述了TSILs（单核和双核TSILs、多金属氧酸盐TSILs、大分子聚合TSILs及深共晶溶剂）的特点、合成及其在酯化反应中的应用和催化机理。对比了TSILs与传统催化剂对酯化反应的催化效果。最后，对TSILs的发展进行了总结与展望。     

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.     

磺酸基功能化离子液体的合成及催化性能研究

以1-(三甲基硅)咪唑、1,4-丁烷磺酸内酯为原料合成了一种新的强酸型离子液体1,3-二(4'-磺酸基)丁基咪唑,通过1H NMR,IR及元素分析对其结构进行了表征.该离子液体试用于催化四甲基频哪醇重排反应和乙酸乙酯合成反应产生了明显的催化效应.结果初步表明,在100℃四甲基频哪醇重排反应4h,产率可达42.6%,70...     

功能化离子液体催化二苯甲酮的合成工艺

二苯甲酮是有机合成的重要中间体和精细化工重要的添加剂,广泛应用于有机涂料、医药、农药、塑料、香料、日用化工、电子化学品及其它特殊化学合成行业和领域.目前,二苯甲酮在工业上的合成工艺路线很多,大体上可以分为以下几种[3-6]:(1)光气法:苯与光气催化反应,收率90%;但光气剧毒,需要投资较大的处理装置.(2)四氯化碳法:苯与四氯化碳缩合水解,原料价格高,有副反应,产率容易下降,且有废液产生.(3)二苯甲烷稀硝酸氧化法:有污染环境的氮氧化合物产生.(4)Friedel-Crafts酰化反应法:以苯和苯甲酰氯为原料,原料易得,操作简单,产率也较高,工业上多采用这种方法.但最古老最成熟的制备过程中需要大量的AlCl3,具有很强的腐蚀性;产物的获得需用酸性溶液水解且产生大量含铝盐的废酸,造成了严重的环境污染和经济浪费.韦长梅[7]用FeCl3替代AlCl3,反应8h,收率82.1%,但需要加压下进行.因此,开发二苯甲酮绿色合成新工艺有着重要的现实意义和工业价值.     

烷基磺酸酯基功能化离子液体的合成、性质及其在酯化反应中的应用(英文)

采用廉价易得的原料合成了阳离子含有烷基磺酸酯官能团的功能化离子液体,并考察了其热稳定性.该离子液体可催化羧酸的酯化反应,其催化活性高于阳离子非功能化的离子液体,而与磺酸功能化离子液体相当.同时采用电喷雾电离质谱考察了该离子液体在酯化反应中的作用.     

Nano-porous Composites Based on Heteropolyacid Functionalized Ionic Liquid: Synthesis,Characterization, and Catalytic Performance in Esterification

Functionalized ionic liquid samples (bmim-PW₁₂) were synthesized by 1-butyl-3-methyl-imidazolium bromide (bmimBr) and 12-phosphotungstic heteropolyacid (PW₁₂). The sam-ples were annealed at 100-450 oC and were characterized by Fourier transform infrared spec-troscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscope, thermal gravity-DTG, brunauer emmett teller, and NH₃-temperature programmed desorption. The results showed that the bmim-PW₁₂ samples were crystal and maintained intact Keggin structure. The organic parts of those samples were partly decomposed at a temperature more than 350 oC. The sample annealed at 400 oC exhibited nano-porous structure, strong acidity, and excellent catalytic activity on the esterification of n-butanol with acetic acid. The higher ester yield was ob-tained when the mass ratio of catalyst over the reactants amount was 5% for bmim-PW₁₂ catalyst annealed at 400 oC.     

1-丁基-3-甲基咪唑氯化锌离子液体的合成、表征及催化性能

本文合成了1-丁基-3-甲基咪唑氯化锌([BMIM][Zn2Cl5])离子液体,通过红外光谱、TGA、DSC以及1H-NMR等方法对[BMIM][Zn2Cl5]进行了结构表征,实现了对于[BMIM][Zn2Cl5]的定性分析。以尿素醇解合成碳酸二乙酯反应为探针,考查了[BMIM][Zn2Cl5]离子液体的催化性能,结果显示,[BMIM][Zn2Cl5]表现出较好的催化活性及重复利用性能,碳酸二乙酯的收率接近30%。     

新型酸性离子液体[hmim]hso4中合成乙酸酯

制备了一种新型B rφnsted酸性离子液体[Hm im]HSO4,用于乙酸与醇的酯化反应,通过简单的相分离就可以实现产物乙酸酯与离子液体的分离。考察了温度、时间、物料配比、离子液体用量等因素对乙酸与正丁醇的反应的影响,得出反应的最佳条件为:反应温度110℃,反应时间2 h,酸醇摩尔比为2,酸性离子液体[Hm im]HSO4与醇的体积比为1,乙酸正丁酯的产率为97%。离子液体重复使用5次,乙酸正丁酯的产率均大于94%。利用核磁共振、红外和元素分析测试技术对酸性离子液体[Hm im]HSO4的结构进行了表征,是以一水合物的形式存在。测定了不同浓度[Hm im]HSO4水溶液的酸强度数据,结果表明,其酸性明显高于酸性离子液体[Hm im]CF3COO的酸性。     

酸性离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯

研究了几种磺酸功能化离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯的性能. 系统考察了催化剂的酸强度, 用量, 反应温度, 时间和溶剂对纤维素转化效率和产物分布规律的影响. 实验结果表明酸度最强的磺酸功能化离子液体1-(4-磺酸丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C₄H₈SO₃Hmim]HSO₄)能够有效地催化纤维素转化为乙酰丙酸丁酯, 且在优化的反应条件下纤维素的转化率高达98.4%, 乙酰丙酸丁酯的产率为31.1%, 同时共生产物甲酸丁酯、水溶性产物和生物油的产率分别为33.4%、20.6%和23.8%. 该催化体系具有一定的耐水性能, 水的添加量为0.2 mL时并不会严重影响纤维素的转化率. 此外, 酸性离子液体催化剂还表现出了良好的重复使用性能, 使用六次后仍然保持较高的活性.     

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。     

吗啉离子液晶的合成和介晶行为

一系列吗啉离子液晶被合成,包括N-烷基-N-甲基吗啉类盐(Mor1, nX, n = 10, 12, 14, 16, X = BF4-) 和酸性N-十六烷基吗啉类盐(Mor16X, X = BF4-, CH3SO3- and p-CH3C6H4SO3-) 。它们的介晶性质通过差示扫描量热仪,偏光显微镜表征。N-十六烷基-N-甲基吗啉氟硼酸离子液晶的分子结构通过单晶衍射和变温小角X射线衍射进行研究。结果表明,氟硼酸阴离子利于介晶化合物的形成和稳定,且它与吗啉阳离子形成的氢键导致了介晶相变过程中的构造变化。     

吡咯烷酮酸性离子液体中硼酸酯的催化合成

研究了硼酸与频哪醇和环己醇在离子液体1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐（[Hnmp]HSO4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim]BF4）及1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)中生成2-环己氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼烷的酯化反应。 考察了不同离子液体、反应温度、反应时间和离子液体与反应物物质的量比等对反应的影响。 结果表明,当n(硼酸)∶n(频哪醇)∶n(环己醇)∶n([Hnmp]HSO4)=1∶1∶1∶1,反应温度为70 ℃和反应时间为4 h时,硼酸酯的产率为72.5%,离子液体重复使用4次,催化活性无明显降低。     

离子色谱-直接电导检测法分离测定吗啉离子液体阳离子

建立了离子色谱-直接电导检测法分析N-甲基乙基吗啉([MEMo]+)、N-甲基丙基吗啉([MPMo]+)2种吗啉离子液体阳离子的方法。采用磺酸型阳离子交换色谱柱,以乙二胺-乙腈为流动相,研究了色谱柱、流动相、色谱柱温度对吗啉阳离子保留的影响,并讨论了保留规律。结果表明,吗啉阳离子的保留基本属于离子交换模式,是一个放热过程。在柱温30℃,流速1.0 mL/min,以0.1 mmol/L乙二胺-0.5%乙腈(用盐酸调节至pH 5.0)为流动相条件下,[MEMo]+和[MPMo]+阳离子可在4 min内得到基线分离,检出限(S/N=3)分别为0.08、0.13 mg/L,峰面积的相对标准偏差(RSD,n=5)不大于1.5%。将此方法用于测定实验室合成的吗啉离子液体样品,加标回收率为94.0%～106.0%。方法准确、可靠、快速,具有较好的实用性,可满足离子液体样品的检测要求。