赵聪
,
陈圣新
,
张瑞锐
,
李自航
,
刘瑞霞
,
任保增
,
张锁江
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62831-6
丙二醇醚类化合物是性能优良的精细化学品,也是环保型高级溶剂.该类化合物具有两个强溶解性功能基团—醚键和羟基,前者具有亲油性,可溶解疏水性物质,后者具有亲水性,可溶解亲水性物质,因而丙二醇醚具有很强的溶解能力,素有"万能溶剂"之称,可广泛应用于涂料、油墨、油漆、印刷、电子化学品、染料、净洗和纺织等行业.丙二醇醚类化合物目前主要由环氧丙烷和低级脂肪醇反应合成,然而,由于环氧丙烷的位阻效应,使其在酸或碱的条件下开环的位置会不同,从而得到不同的醇醚产物.由于碱催化的醇醚产物更加环境友好,因而越来越被人们所关注.工业上丙二醇醚合成多采用传统的强碱性催化剂醇钠以及氢氧化钠,腐蚀性强,产生的废液量大.本文采用环境友好的非卤素离子液体作为催化剂,研究了其催化环氧丙烷醚化合成丙二醇醚的反应特性.本文采用两步法合成了一系列环境友好的醋酸类碱性功能化离子液体,并在温和的条件下将其用于催化环氧丙烷与醇反应合成丙二醇醚.结果表明,该类离子液体可以高效催化该反应的进行.利用紫外-可见光谱测定Hammett指数来表征实验中所用离子液体的碱强度,并构建了离子液体碱性与催化活性之间的关系.结果表明,离子液体的催化性能和其碱性密切相关,随着离子液体碱性的增加,催化活性增强,其中咪唑醋酸类离子液体碱性强于季胺类,表现出优异的催化性能.离子液体的碱性明显弱于NaOH,但却呈现出更优异的催化性能.相同反应条件下,EmimOAc离子液体作为催化剂,PO的转化率分别较NaOH高出20%–30%,选择性略高于NaOH,这可能是由于二者催化机理不同造成的.传统NaOH催化机理的关键步骤是醇在碱性催化剂的作用下去质子化形成电子供体烷氧根离子,促进环氧丙烷的开环加成.而本文提出了离子液体亲电亲核双活化作用机理,即离子液体在阴阳离子之间的氢键和电荷相互作用的共同作用下,促进环氧丙烷开环和醇的去质子化,形成相应的反应中间体.通过电喷雾质谱分析手段检测到了阴阳离子通过协同作用亲电亲核催化过程中的反应中间体,证明了该假设机理的可行性.此外,还考察了催化剂浓度、醇比、反应温度以及醇的空间位阻效应对反应的影响.以EmimOAc催化合成丙二醇丁醚为例,反应的转化率随催化剂浓度的增加而增大,在催化剂添加量1%(催化剂与PO的摩尔比)时,PO转化率达到最大值为98.2%,1-丁氧基-2-丙醇的选择性为86.4%.当正丁醇与环氧丙烷的摩尔比为3时,转化率最高为88.6%,选择性高达94%.该反应为放热反应,最适反应温度约为140 oC,此时转化率高达96.5%.在环氧丙烷和不同的低碳醇合成丙二醇醚的反应中,反应物醇的碳链越短,支链越少,催化反应效率越高.
关键词:
离子液体
,
丙二醇醚
,
酯化反应
,
环氧丙烷
,
碱强度
,
反应机理
,
环境友好
孙立
,
郭开华
,
皇甫立霞
低温物理学报
离子液体在化工和能源领域应用研究中,其比热及热工特性尤为重要,然而目前相关的比热数据较缺乏.研究主要对离子液体[BMIM][BF4]及其水溶液的比热容进行了测定.测试系统采用耐驰DSC204HP低温高压差热仪,测试精度较高且稳定可靠.实验测试的温度范围为273.15K~423.15K,测试的离子液体摩尔浓度分别为1.0,0.0738,0.1374,0.2098,0.4433,0.6143.同时对[BMIM][BF4]＋H2O溶液的焓进行了计算,并对其单效吸收式制冷循环性能进行了分析.研究结果为离子液体的工业应用提供了可靠的比热容数据,也指出了[BMIM][BF4]＋H2O工质对作为吸收式制冷工质对的可行性和问题.
关键词:
离子液体
,
[BMIM][BF4]+H2O
,
比热容
,
热工特性
刘小西
,
凌国平
,
刘柯钊
,
陈长安
,
张桂凯
材料科学与工程学报
采用离子液体镀铝的方法，在304不锈钢薄膜上电沉积不同厚度（12mm、38mm、48mm）的铝镀层，再经热处理，制备出成分位于FeAl、FeAl。、Fe。A1。相区的铁铝化合物。用金相显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、透射电子显微镜（TEM）等手段检测铁铝化合物的形貌、组成和微观结构。结果表明，三种不同成分铁铝化合物的相结构分别为固溶合金元素Cr，Ni，Mn的FeAl相、FeAl2＋Al2Fe相和Fe2Al5相；其中Al2Fe以颗粒状存在，并含高浓度的Cr；而Fe2Al5中主要晶粒含较低的Cr、高的Fe浓度，少量晶粒中含有较多的Cr元素。
关键词:
304不锈钢薄膜
,
离子液体
,
铁铝化合物
,
透射电镜
周晋
,
袁勋
,
邢伟
,
司维江
,
禚淑萍
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60040-8
热解柠檬酸镁或柠檬酸钡,制备了两种介孔炭(MgC或BaC),并将其用作双电层电容器电极材料.采用氮气吸附、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对所制介孔炭进行表征.结果表明:所制介孔炭孔结构与柠檬酸盐所含金属阳离子有关.其中,BaC呈典型的双峰孔径分布,最可几孔径分别为3. 8nm和15nm;而MgC的孔道主要是小尺寸的介孔或微孔.通过循环伏安、恒流充放电法测试所制介孔炭作为电化学电容器电极材料时的电化学性质.测试表明,在离子液体中MgC和BaC都具有很高的比电容值,分别达到180F·g-1和171F·g-1.其中,BaC的倍率性能良好,能量密度可达到53. 3Wh·kg-1,最大功率密度为20kW·kg-1.BaC优良的电容特性主要归因于其孔径双峰分布的孔结构和亲水性表面化学性质.
关键词:
双电层电容器
,
柠檬酸盐
,
双峰孔炭
,
储能
,
离子液体
熊兴泉
,
易超
,
韩骞
,
石霖
,
李四中
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60219-9
以可回收的I2/PEG400型离子液体(I2/IL400)为催化体系，发展了一种高效、实用的合成全乙酰糖衍生物的方法.结果表明，以糖与乙酸酐为原料，在微波辐射、无溶剂条件以及I2/IL400体系中，数分钟之内可以非常高的产率(90%–99%)和数十毫摩尔规模(50.0 mmol)制备出全乙酰糖.通过简单的甲苯萃取，可以从I2/IL400体系中分离出全乙酰糖， I2/IL400体系可循环使用6次，且产率均在90%以上.当反应规模扩大到50.0 mmol时，该体系依然能高效快速地催化糖的全乙酰化，并且可以循环使用5次，产率依然维持在90%左右.
关键词:
全乙酰糖
,
碘
,
离子液体
,
微波辐射
陈娟娟
,
王畅
,
董彬
,
冷文光
,
黄军
,
格日乐
,
高艳安
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60257-6
将一系列酸性、碱性和中性的功能化离子液体用于催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯。结果表明，中性离子液体表现出更高的催化活性。离子液体阳离子和阴离子的协同效应促进了反应的进行，离子液体阳离子的正电性活化尿素，阴离子的负电性活化甘油，并且催化剂酸碱位点的平衡对催化反应过程也有一定的影响。此外，离子液体可以实现回收利用至少五次，且催化活性基本不变。采用功能化离子液体替代传统金属催化剂，减少了不可再生资源的利用，且所用原料为廉价易得的生物基原料，过程中也不使用有机溶剂，环境友好。
关键词:
甘油碳酸酯
,
甘油
,
尿素
,
离子液体
陈一鑫
,
冯清胜
,
王晓中
,
李兰杰
,
李绪文
,
金永日
分析化学
doi:10.11895/j.issn.0253-3820.160064
采用固载1-甲基-3己基咪唑六氟磷酸([C6MIM] [PF6])的硅胶作为基质固相分散剂,与超声雾化提取及C18固相萃取相结合,对人参提取物进行提取和净化;采用高效液相色谱法,建立了人参中5种三嗪类除草剂的检测方法。样品前处理的最优条件为:300 mg人参粉末与150 mg硅胶([C6MIM] [PF6]含量2.0 mmol/g)研磨5 min,以20.0 mL去离子水(pH 7,含1.0% NaCl)超声雾化提取10 min,再以5.0 mL乙腈洗脱萃取小柱(300 mg C18)。实验结果表明,目标物的检出限为0.020-0.035 g/g,线性相关系数r2≥0.9992,实际样品加标回收率为78.2%-95.4%,相对标准偏差为3.5%-6.0%。本方法快速高效、净化效果好、提取率高,为中药中农药残留的检测提供了新的样品前处理方法。
关键词:
人参
,
三嗪除草剂
,
离子液体
,
基质固相分散
,
超声雾化
,
固相萃取
杨妲
,
王栋梁
,
刘欢
,
赵小莉
,
路勇
,
赖时军
,
刘晔
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61022-1
炔酮类化合物作为一类具有生物活性的分子,是天然产物全合成中构建杂环类化合物的重要中间体.炔酮类化合物的传统合成方法是通过过渡金属催化金属有机炔烃和酰氯的交叉偶联,但存在酰氯本身稳定性和底物官能团耐受力较差的缺点.近年来,钯催化的羰化Sonogashira反应(末端炔烃和芳基卤化物与CO的偶联反应)成为合成炔酮类化合物更为直接和有效的方法,其中与钯中心原子配位的配体的电子效应和空间效应可显著调控钯配合物的催化性能.但均相钯催化的羰化Sonogashira反应体系存在催化剂流失、分离困难和难以循环使用的问题.我们以2-(1-咪唑基)噻唑为母体分子,合成了具有P,S,N杂合配体特征的配体L1,同时将配体L1通过与MeOTf的季铵化反应得到相应的离子型膦配体L2.在此基础上,利用L1和L2与过渡金属中心的配位作用合成相应的钯配合物1A和2A.由于L1和L2中含有多种不同配位能力的配体(P-配体,S-配体和/或N-配体),故通过N/S杂原子对Pd-中心原子的协同弱配位作用,可以调变相应钯配合物对羰化Sonogashira反应的催化性能.另外,2A中具有强吸电子效应的正电荷的存在,使其结构和催化性能也必然不同于中性配合物1A.实验结果表明,在温和的反应条件(90℃,lh,CO压强1.0 MPa)下,对于碘苯和苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应,1A体现出优于2A的催化性能,TOF值达到840 h-1;但反应温度提高到120℃时,1A的TOF高达3560 h-1,2A的TOF为2960 h-1.与L1的2JP-Se=744 Hz相比,L2的2JP-Se=768 Hz,说明L2中具有吸电子效应的正电荷的存在降低了相应P原子的σ给电子能力(2JP-Se数值越大,相应膦配体的6给电子能力越弱);同时,1A中具有弱配位能力的N配体的缺失削弱了配体对Pd活性中心的稳定作用.在底物普适性研究中发现,4-硝基溴苯在相同反应条件下几乎得不到羰化Sonogashira偶联产物.而将反应体系中的CO换为同样压强下的N2,却可以顺利实现Sonogashira偶联反应.我们推测,在CO氛围下形成的pd0-CO活性物种(与N2氛围下形成的Pd0活性物种相比)具有相对较低的对底物的氧化加成能力.离子型钯配合物2A的优势在于,当将其与室温离子液体[Bmim]PF6(溶剂)结合使用,在2A催化碘苯与苯乙炔的羰化Sonogashira偶联反应过程中,循环使用8次催化性能没有明显下降.
关键词:
离子型膦配体
,
钯配合物
,
羰化Sonogashira反应
,
离子液体
