離子液體中酰化和酯化反應(yīng)的研究.pdf

1、近年來,隨著對(duì)環(huán)境質(zhì)量的不斷重視,人們對(duì)化工生產(chǎn)過程綠色化的要求也日益強(qiáng)烈。功能化酸性離子液體作為一種新型的環(huán)境友好溶劑和催化劑,具有溶解性能好、蒸汽壓低、不易揮發(fā)、酸性可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),具有取代傳統(tǒng)酸性催化材料的潛力。
　　 論文以咪唑類離子液體為研究對(duì)象,首先制備了中間體溴化1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]Br),氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl);再以兩步法合成了四種Lewis酸離子液體和三種Bronsted酸離

2、子液體:溴代1-乙基-3-甲基咪唑氯化鋁([Emim]Br-AlCl3)、溴代1-乙基-3-甲基咪唑氯化鐵([Emim]Br-FeCl3)、溴代1-乙基-3-甲基咪嘩氯化鋅([Emim]Br-ZnCl2)、溴代1-乙基-3-甲基咪唑氯化亞銅([Emim]Br-CuCl)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([Bmim]HSO4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Bmim]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([Bmim]]PF6)

3、,并用紅外光譜和核磁對(duì)離子液體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 以制備的四種Lewis酸離子液體為溶劑兼催化劑,乙酸酐為?；噭?合成了4種苯乙酮衍生物,結(jié)果表明,[Emim]Br-AlCl3離子液體的催化活性最好。以[Emim]Br-AlCl3離子液體為溶劑和催化劑,對(duì)其中的2,4,6.三甲基苯乙酮的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定較佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時(shí)間6h,n([Emim]Br-AlCl3):n(均三甲苯):n(乙酸酐)=1

4、:3:1,離子液體中AlCl3的摩爾分?jǐn)?shù)x(AlCl3)=0.67。優(yōu)化條件下,所得產(chǎn)物收率為73.4％。在用乙酸酐對(duì)苯甲醚的酰化反應(yīng)中,鄰/對(duì)比可達(dá)到1:85以上,較傳統(tǒng)的方法要高。
　　 以制備的三種Bronsted酸離子液體為溶劑兼催化劑,考察了其對(duì)乙酸和不同醇的酯化反應(yīng)的催化效果,結(jié)果表明:[Bmim]HSO4較[Bmim]BF4、[Bmim]PF6有較好的催化效果。以[Bmim]HSO4離子液體為溶劑兼催化劑對(duì)乙酸正丁

5、酯的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定其較佳工藝條件為:反應(yīng)溫度110℃,反應(yīng)時(shí)間2h,n([Bmim]H804):n(乙酸):n(正丁醇)=0.35:1:1。優(yōu)化條件下,所得產(chǎn)物收率為78.05%。此外,還對(duì)離子液體的重復(fù)使用能力進(jìn)行了考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn):以萃取法回收離子液體循環(huán)使用三次后,得到的收率為74.61%、65.18%和60.30%;而靜置法的操作更簡單,循環(huán)使用4次后產(chǎn)率有所降低,不過只要蒸除離子液體中含有的水、酯后,即可重新提高產(chǎn)物收