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.     

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.     

温控两相酸性聚合型离子液体催化胺醛缩合反应

为降低催化剂流失率,以聚乙二醇为主链、双键取代咪唑型离子液体为交联剂,采用自由基聚合方式设计合成出酸性聚合型离子液体。该离子液体可与甲苯形成优良的温控两相体系,并用于苯胺和苯甲醛的缩合反应。结果表明,聚合离子液体具有催化活性高、流失量小、回收方便的优点。产物N-亚苄基苯胺收率93.4%,离子液体平均单次流失率约2.5%。底物拓展试验表明,该温控体系对含不同取代基的芳胺和芳醛缩合反应具有良好的普适性,产物收率57.2%~82.9%。     

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.     

离子液体/相转移催化剂促进的二茂铁基查尔酮的合成

乙酰基二茂铁与芳香醛在离子液体或相转移催化剂作用下进行Claisen-Schmidt缩合,高产率地合成二茂铁基查尔酮.其中,相转移催化剂能更有效地催化该反应,优化后的反应条件为:无水乙醇溶液,35℃,n(乙酰基二茂铁)∶n(芳香醛)∶n(四丁基六氟磷酸铵)∶n(NaOH)=1∶1∶2.5∶0.75.     

Lewis-Br(o)insted复合碱性离子液体的合成及其在催化Knoevenagel缩合反应中溶剂效应的研究

合成了同时含有Lewis碱和Br(o)nsted碱的复合碱性离子液体,研究了其在Knoevenagel缩合反应中的催化性能.结果表明,它们对醛/酮与氰乙酸乙酯的缩合具有很好的催化活性.芳香醛的反应收率可达85%～99%.考察了它们催化Knoevenagel缩合反应的溶剂效应,发现质子溶剂可以促进缩合反应,这一促进作用可能是由于质子溶剂通过氢键活化反应底物的羰基而降低了反应能垒所造成的.该离子液体可以循环使用3次,反应活性没有下降.     

微波辐射下咪唑类离子液体催化安息香缩合反应研究

探讨了微波辐射下四种咪唑类离子液体催化不同取代基芳香醛的安息香缩合反应,并对反应条件进行了优化。结果表明,[Bmim]Im是合成目标产物的良好催化剂,在微波辐射时间5min、反应温度55℃、催化剂用量x([Bmim]Im)=1%、溶剂THF15m L、芳香醛用量5mmol、50%氢氧化钠水溶液0.5m L时,最高产率可达到81%。该方法耗时短、环境友好。在考查的底物中,除高位阻和具有较强p-π共轭效应的2-氯苯甲醛和4-甲氧基苯甲醛没有检测到产物外,其他不同取代芳香醛均得到了相应产物。反应后离子液体可以回收循环使用至少4次。     

碱性离子液体[bmim]OH在Knoevenagel反应和Perkin反应中的应用

以碱性离子液体[bmim]OH作为催化剂, 在无溶剂条件下, 催化Knoevenagel反应和Perkin反应两类缩合反应. 实验结果表明, 该离子液体对Knoevenagel反应具有很高的催化活性, 一系列的芳香醛和活泼亚甲基化合物在室温条件下10～30 min内顺利完成反应, 以85%～95%的高产率生成取代烯烃产物. 离子液体经简单处理后能多次循环使用. 此外, 初步探讨了该碱性离子液体在Perkin反应中的应用.     

咪唑阴离子型碱性离子液体的合成及其催化Knoevenagel缩合反应

设计合成了由1-丁基-3-甲基咪唑阳离子与咪唑阴离子搭配的[bmim]Im新型碱性离子液体并对其碱性进行研究.[bmim]Im离子液体的碱性与[bmim]OH的碱性接近且强于[bmim]OAc.在水溶液及室温条件下,2%的[bmim]Im离子液体对系列芳香醛与活泼的亚甲基化合物之间的Knoevenagel缩合反应具有较好的催化性能,目标产物的收率达到86%～95%,选择性为100%.同时,该催化剂体系具有良好的循环性能.     

氯铝酸室温离子液体中双酚A的合成

以Et3NHCl-AlCl3离子液体为催化剂,通过苯酚和丙酮缩合反应合成双酚A。考察了离子液体的催化活性,较系统地研究了催化剂路易斯酸性、催化剂用量、反应物摩尔比、反应温度、反应时间对产率的影响。最佳反应条件为：丙酮10mmol,n(酚)：n(酮)=8：1,催化剂Et3NHCl-AICl3[n(AICl3)：n(Et3NHCl-AICl3)=0．6]10．7mmol,硫醇(助剂)0．2mmol,反应温度60℃,在25mL的甲苯中反应4h。此条件下收率可达85．1％。     

硅胶固定功能化离子液体的制备及其在5-羟甲基糠醛合成中的应用

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体-N-磺丙基咪唑盐化学键合到微球硅胶上,制得微球硅胶固定化离子液体(IL3). 用FTIR、TG、~(13)C NMR、SEM、BET及酸度测定等测试技术对IL3进行了表征,并考察其在果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(HMF)过程中的催化性能. 研究结果表明,氯丙基三甲氧基硅烷可以将磺基功能化咪唑型离子液体化学键合到微球硅胶上. 微球硅胶固定化磺基咪唑离子液体能有效催化果糖脱水生成HMF. 果糖在固载率45.4%的IL3催化下、乙二醇甲醚(EGME)溶剂中、115 ℃反应5 h,HMF收率可达82.1%. 催化剂循环使用4次后,HMF的收率下降为53.0%.     

硅胶固定功能化离子液体的制备及其在HMF合成中的应用

通过氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体--N-磺丙基咪唑盐化学键联到微球硅胶上,制得微球硅胶固定化离子液体（IL3）。用FTIR、TG、13C-NMR、SEM、BET及酸度测定等方法对IL3进行了表征,并考察其在果糖脱水合成5-羟甲基糠醛（HMF）过程中的催化性能。研究结果表明：氯丙基三甲氧基硅烷可以将磺基功能化咪唑型离子液体化学键联到微球硅胶上。微球硅胶固定化磺基咪唑离子液体能有效催化果糖脱水生成HMF。在45.4-IL3催化下、乙二醇甲醚(EGME)溶剂中、115℃反应5小时, HMF收率可达82.1％。使用后的催化剂可以方便地循环使用。但随次数增加,HMF收率明显下降。45.4-IL3催化剂循环使用四次后,HMF的收率下降为53.0%。     

稀土金属在离子液体中催化甲苯的选择性硝化反应

摘 要 将稀土金属盐负载在己内酰胺类离子液体上组成稀土金属盐和离子液体的复合物作为催化剂和溶剂,用于催化甲苯与等摩尔67%硝酸的硝化反应,利用核磁共振对离子液体的结构进行了表征。考察了不同的反应温度、反应时间及催化剂的种类和用量等因素对甲苯硝化反应的产率和对位选择性的影响。得出反应的最佳反应条件为：反应温度55℃,反应时间24h,苯磺酸镱（Yb）和苯磺酸离子液体（CPBSO）用量分别占甲苯的摩尔分数为5%和10%。产物硝基甲苯中邻、对位异构体质量比o/p=1.1,较硝硫混酸硝化(o/p=1.6)显著降低,产率达46.5 %。离子液体重复使用4次均表现出较好的催化活性及对位选择性。     

果糖在酸性离子液体中脱水制备5-羟甲基糠醛

制备了多种离子液体,并将其作为催化剂和溶剂催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛（HMF）。 制备的酸性离子液体包括磺酸基功能化酸性离子液体、咪唑类酸性离子液体和吡啶类酸性离子液体。 利用核磁共振仪和红外光谱仪对离子液体的结构进行表征。 利用紫外可见光分光光度计结合Hammett指示剂计算Hammett酸度函数,比较了酸强度的大小对反应的影响。 结果表明,离子液体的酸强度对反应有较大影响,在无其它催化剂和溶剂的情况下,离子液体具有较高的催化活性,通过使用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)作为催化剂,当反应温度为120 ℃,反应进行到4 h时,HMF收率可以达到74.97%。     

Glycolysis of poly(ethylene terephthalate) catalyzed by ionic liquids

Poly(ethylene terephthalate) (PET) from an industrial manufacturer was depolymerized by ethylene glycol in the presence of a novel catalyst: ionic liquids. It was found that the purification process of the products in the glycolysis catalyzed by ionic liquids was simpler than that catalyzed by traditional compounds, such as metal acetate. Qualitative analysis showed that the main product in the glycolysis process was the bis(hydroxyethyl) terephthalate (BHET) monomer. Thermal analysis of the glycolysis products was carried out by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). The influences of experimental parameters, such as the amount of catalyst, glycolysis time, reaction temperature, and water content in the catalyst on the conversion of PET, selectivity of BHET, and distribution of the products were investigated. Results show that reaction temperature is a critical factor in this process. In addition, a detailed reaction mechanism of the glycolysis of PET was proposed.     

己内酰胺对甲基苯磺酸离子液体中甲苯的选择性硝化反应

制备了一种低毒性的新型Brφnsted酸性离子液体己内酰胺对甲基苯磺酸([CP]PTSA)作为催化剂和溶剂,用于催化甲苯与等摩尔的体积分数为67%HNO3的硝化反应,用核磁共振、红外光谱对[CP]PTSA的结构进行了表征。考察了不同的反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对甲苯硝化反应的产率和对位选择性的影响。得出最佳反应条件为:温度55℃,时间24h,离子液体用量占甲苯摩尔分数的20%,产物硝基甲苯中邻与对位异构体质量比为1.2,较硝-硫混酸硝化的相应比值(1.6)显著降低,硝基甲苯的产率达37.1%。离子液体重复使用4次仍表现出较好的催化活性及对位选择性。用质谱分析对回收的离子液体的结构进行了表征。结果表明,该离子液体的结构稳定。     

新型高效 Br(o)nsted 酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应

烯烃齐聚是重要的化工反应之一, 是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应, 生成一个或多个单体重复相连的化合物过程. 烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程, 是生成线性α-烯烃的重要过程. 齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体, 发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等. 烯烃齐聚产物应用十分广泛, 可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品, 同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂. 烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂, 以满足不同需要, 而应用 Br(o)nsted 酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系 (Br(o)nsted 酸性离子液体作为主催化剂, 三辛基甲基氯化铵作为助剂) 对烯烃齐聚反应的催化性能. 合成的 Br(o)nsted 酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、1H 核磁共振和13C 核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系. 结果表明, 在相同的反应条件下, Br(o)nsted 酸性离子液体[HIMBs]HSO4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性. 本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响, 得到了最佳反应条件: 催化剂体系为[HIMBs]HSO4与三辛基甲基氯化铵, [HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%, [HIMBs]HSO4/助剂 (三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1 , 140 ℃, 8 h, 反应起始压力为2.0 MPa, 无添加溶剂 (离子液体本身作催化剂和溶剂). 在最佳反应条件下对反应物进行了拓展, 并研究了催化剂体系的循环使用情况. 在最佳反应条件下, 异丁烯齐聚反应中反应物转化率为 83.21%, 三聚物选择性高达 35.80%, 二聚物选择性为52.02%, 四聚物选择性为 3.14%. 结果表明, 本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能. 同时, 催化剂体系可以通过静置分层与产物分离, 并进行循环使用. 根据以往的报道和反应产物分布, 推测了烯烃齐聚反应机理. 烯烃齐聚反应为酸催化反应, 生成碳正离子中间体进行碳链增长, 生成齐聚产物.     

A novel strategy to utilize ethylene glycol‐ionic liquids for the selective precipitation of polysaccharides

In the present work, three hydrophilic ionic liquids based on the combination between imidazolium cations attached with ethylene glycol polymers of various lengths and hexafluorophosphate anion were designed and synthesized for the separation of polysaccharides. By employing dextran 100 kDa as model compound, the effects of ionic liquid content, solvent/anti‐solvent volume, and temperature on its recovery efficiency were investigated systematically. The ability of these ionic liquids to precipitate dextran 100 kDa, increases with the elongation of ethylene glycol polymer chain. The established ionic liquid‐based precipitation system was successfully applied to selectively precipitate polysaccharides from water extracts of three traditional Chinese medicines and the precipitation could be achieved in about 15 min. In addition, the different precipitation responses of acidic, neutral, and basic polysaccharides in the ionic liquid‐based precipitation system and theoretical calculations both suggested that the selective precipitation of polysaccharides was probably mediated by interaction between ionic liquids and polysaccharides. The proposed strategy facilitated the isolation and purification of polysaccharides and may trigger a novel application of ionic liquids in carbohydrate research.