赵利军
,
程海洋
,
王承学
,
赵凤玉
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.09.150112
对氨基苯酚是一种重要的化工原料及医药中间体.由硝基苯合成对氨基苯酚具有明显的原料优势,并且具有流程短、能耗低等优点;但该方法通常以传统液体强酸为催化剂,存在设备腐蚀、需要用碱中和反应后的残余酸,产生大量盐固体废弃物等问题.因此,开发硝基苯加氢合成对氨基苯酚的绿色工艺具有重要的意义,也是近年研究的热点.现阶段的研究主要集中在开发可替代传统液体酸的催化剂,如固体酸、酸性离子液体、路易斯酸、二氧化碳-水以及固体酸负载金属纳米粒子双效催化剂等,并取得了较大的进展.本文主要综述和评价如上绿色酸催化体系中硝基苯加氢合成对氨基苯酚的最新进展并对其未来发展进行了展望.
关键词:
硝基苯
,
对氨基苯酚
,
选择性加氢
,
固体酸
,
酸性离子液体
,
路易斯酸
,
CO2-H2O体系
李颖
,
胡双岚
,
程建华
,
娄文勇
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60005-X
酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值.本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的催化效应.研究表明,离子液体酸性越强,催化酯化活性越高；引入磺酸基团可大大增强离子液体Br?nsted酸性,使其在酯化反应中发挥溶剂/催化剂的双重作用,促进酯化反应向产物方向进行,达到高产率,因而1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BHSO3MIM]HSO4)催化效果最好.此外,系统研究了[BHSO3MIM]HSO4催化油酸与甲醇酯化反应,并采用响应面法优化了反应条件.结果发现,该反应的最适醇酸摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间分别为4：1,10%(基于油酸的质量),130 oC和4 h；在此条件下,生物柴油产率为97.7%.[BHSO3MIM]HSO4连续使用10批次后,仍能保持初始催化活性的95.6%,表现出极好的操作稳定性.另外,利用该离子液体催化游离脂肪酸含量为72%的废油脂生产生物柴油,反应6 h可获得产率94.9%.可见,[BHSO3MIM]HSO4在酯化生产生物柴油方面具有巨大的应用潜力.
关键词:
酸性离子液体
,
生物柴油
,
油酸
,
甲醇
,
酯化
张帆
,
许丹倩
,
刘宝友
,
罗书平
,
杨文龙
,
徐振元
催化学报
研究了以Br(o)nsted酸性离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐(BMImH2PO4)为催化剂,在不使用其它有机溶剂且无需脱水的条件下,于室温下进行醛(酮)与二元醇的缩合反应,得到了由中至高的转化率和高选择性. 产物1,3-二口恶戊烷可以和反应物自动分层,后处理操作简单. 过量的醇与离子液体可以多次重复使用,且醛(酮)的转化率无明显降低.
关键词:
酸性离子液体
,
醛
,
酮
,
二元醇
,
缩合反应
常涛
,
高晓蕊
,
边丽
,
付西英
,
袁明霞
,
景欢旺
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60227-8
设计合成了一系列由碳链长度可调节的Br?nsted酸中心阳离子及Lewis碱中心阴离子构成的酸性离子液体,,并应用于二氧化碳与环氧化合物的偶联反应合成环碳酸酯。考察了离子液体结构以及温度、压力和催化剂用量等参数的影响。结果表明,具有长碳链的离子液体表现出高催化活性及可重复使用性能。离子液体的酸性影响催化活性。
关键词:
二氧化碳固定
,
偶联反应
,
酸性离子液体
,
环碳酸酯
,
哈米特酸度
刘仕伟
,
李露
,
于世涛
,
解从霞
,
刘福胜
,
宋湛谦
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60128-3
以Br(o)nsted-Lewis酸性离子液体为催化剂,用于催化生物柴油中不饱和脂肪酸甲酯聚合制备二聚酸甲酯反应,考察了催化剂种类、催化剂用量、反应温度和时间等因素对聚合反应性能的影响,得到较佳的反应条件.结果表明,当以1-(3-磺酸)-丙基-3-甲基咪呻氯锌酸盐[HO3S-(CH2)3-mim]C1-ZnC12(ZnC12摩尔分数为0.67)为催化剂,生物柴油15g,m(生物柴油):m(离子液体)=15:1,于240℃下反应6h时,二聚酸甲酯收率为63.2%,其中三聚体含量小于5%.另外,该催化剂重复使用5次后,二聚酸甲酯收率仍超过63%,表明其具有较好的重复使用性能.离子液体的Br(o)nsted和Lewis酸位的协同效应显著提高了其催化活性.
关键词:
酸性离子液体
,
生物柴油
,
脂肪酸甲酯
,
聚合
,
二聚酸甲酯
吴长春
,
臧洪俊
,
李大庆
,
张明川
,
于建春
,
程博闻
高分子材料科学与工程
筛选出对壳聚糖溶解具有良好性能的磺酸型离子液体[MIMBS] HSO4,以该离子液体水溶液为反应介质,在均相体系中进行了壳聚糖的氧化降解反应.考察了离子液体用量、H2O2与壳聚糖单元摩尔比、反应温度和反应时间对该氧化降解反应的影响.利用黏度法测定壳聚糖的相对分子质量,采用X射线衍射和红外光谱对原料和再生壳聚糖的结构进行表征.X射线衍射分析结果表明,溶解过程中壳聚糖的晶体结构遭到破坏,结晶度下降.随着离子液体溶液浓度的增加、H2O2用量的增大、反应温度的升高以及反应时间的延长,氧化降解反应进行得更加彻底.在最佳反应条件(8％离子液体水溶液、底物摩尔比5、反应温度80℃、反应时间3h)下,再生壳聚糖的收率为74％,其黏均相对分子质量为21.2×103.
关键词:
酸性离子液体
,
壳聚糖
,
氧化降解
,
H2O2
,
黏度法
朱文帅
,
吴沛文
,
时花
,
李华明
,
黄卫红
,
闫永胜
,
王志高
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00533
用自制的硫酸氢l-甲基-3.-(3-磺酸基丙基)咪唑([MIMPS]HSO4)酸性离子液体作为水杨酸与醇的酯化反应催化剂,考察了温度、时间、物料配比和离子液体用量等因素对酯化反应的影响,优化的最佳反应条件为:微波辐射时间20 min,反应温度95℃,醇与酸摩尔比3∶1(水杨酸的量为0.02 mol),[MIMPS]HSO4用量10 mmol,水杨酸甲酯的产率和选择性分别为91.9％和99.0％.离子液体回收循环使用4次,催化效率不变.与热催化酯化反应相比,微波辐射可缩短反应时间；水杨酸与不同碳链醇的酯化产率随着碳链的增加而降低,同碳链的伯醇酯化率比仲醇高.
关键词:
微波
,
酸性离子液体
,
酯化
,
水杨酸甲酯
王福余
,
刘艳丽
,
王崇
,
赵振波
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30316
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4h时,HMF收率可以达到74.97％.
关键词:
酸性离子液体
,
果糖
,
羟甲基糠醛
,
Hammett酸函数
王荷芳
,
贾丽媛
,
胡荣斌
,
高美丹
,
王延吉
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62563-9
己内酰胺是合成尼龙-6和工程塑料的关键中间体.工业上己内酰胺的合成工艺分三步:以环己醇为原料合成环己酮,环己酮氨肟化合成环己酮肟,环己酮肟重排生成己内酰胺.该工艺存在工艺流程长、重排过程中使用发烟硫酸腐蚀设备、形成大量低值副产物硫酸铵等问题.随着人们对环境保护意识的提高,发展环境友好、经济效益高的直接合成己内酰胺工艺已经迫在眉睫.多步串联反应具有设备投资少、中间分离步骤少、反应效率高等优点,其关键问题之一是多功能催化剂的开发.环己醇作为环己烷氧化反应的副产物,能够直接用于己内酰胺的合成,具有理论研究价值和工业应用意义.本文构建了以环己醇氧化、环己酮肟化和环己酮肟重排反应构成的串联反应系统,可缩短己内酰胺合成工艺流程,降低能耗,减小环境污染.合成了九种离子液体,并与Na2WO4组成催化体系,以环己醇、过氧化氢和羟胺为原料,催化环己醇直接合成己内酰胺.首先研究了不同Na2WO4-离子液体催化体系对环己醇直接氧化合成环己酮反应的影响.反应介质的酸性和离子液体水油两相中的相转移功能是影响氧化过程的两个主要因素.Na2WO4-磺酸基功能化的离子液体催化剂具有较高的氧化活性.这是由于磺酸基的引入提高了催化剂酸性,另外磺酸基功能化的离子液体随碳链的增长,催化剂的亲油性增强,即该催化剂相转移功能增强.考察了九种离子液体对氧化过程的影响,其中Na2WO4-[BSTma]HSO4在氧化过程中催化活性最高,因此将其用于催化环己酮与羟胺合成己内酰胺的反应,并考察了环己酮与[BSTma]HSO4的摩尔比对该反应的影响,发现该摩尔比为1:0.08时,反应效果最好.最后,将Na2WO4-[BSTma]HSO4体系用于催化环己醇直接合成己内酰胺的反应.考察了反应温度、反应时间和环己醇与[BSTma]HSO4摩尔比的影响.在氧化时间为300 min,肟化和重排时间为150 min,反应温度为80℃,环己醇:H2O2:(NH2OH)2·H2SO4:Na2WO4·2H2O:[BSTma]HSO4的摩尔比为1.00:1.50:0.50:0.06:0.08的条件下反应效果最好,环己醇转化率为97.3%,己内酰胺收率为76.0%.Na2WO4-[BSTma]HSO4催化体系活性较高的原因是离子液体阳离子的相转移作用,以及在氧化过程中离子液体与过氧钨酸盐的配位作用和对Beckmann重排过程中中间产物的稳定作用.研究了Na2WO4-[BSTma]HSO4催化体系的普适性,发现该催化体系对所考察的脂肪醇和芳香醇直接合成酰胺均具有较好的催化活性.另外,回用的Na2WO4-[BSTma]HSO4催化剂仍具有较好的催化活性.因此,该催化体系具有高效易回收、操作简单和反应条件温和的优点.
关键词:
环己醇
,
己内酰胺
,
一锅合成
,
酸性离子液体
,
环己酮肟
岳彩波
,
魏运洋
,
吕敏杰
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2006.11.021
制备了一种新型Br(Ф)nsted酸性离子液体[Hmim]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[Hmim]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[Hmim]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[Hmim]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[Hmim]CF3COO的酸性.
关键词:
酸性离子液体
,
酯化反应
,
乙酸正丁酯
