酸性離子液體的合成及其在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，離子液體作為一種新型的綠色材料，由于其不揮發(fā)、不可燃、比較高的熱穩(wěn)定性以及較大的電化學(xué)窗口等優(yōu)良的理化性質(zhì)，已被成功用于有機合成、催化、電化學(xué)和分離科學(xué)等領(lǐng)域。目前，離子液體的合成及應(yīng)用是此領(lǐng)域研究的熱點。本論文主要包括以下內(nèi)容： 1．概述了離子液體的組成，離子液體的合成方法和性質(zhì)；離子液體在有機合成、電化學(xué)、化學(xué)分離等領(lǐng)域的應(yīng)用，歸納了離子液體的特點。 2．(1)酸性離子液體中丙酸系列酯的合成利用正交實驗法探索

2、了酸性離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->中丙酸甲酯合成的最佳工藝條件并考察了在該離子液體催化下，丙酸和多種醇的酯化反應(yīng)及催化劑的重復(fù)使用性能。實驗結(jié)果表明，離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->催化合成丙酸甲酯的最佳工藝條件為n(離子液體)∶n(丙酸)∶n(甲醇)=1∶4∶1，油浴溫度135℃，反應(yīng)時間8 h，收率可達(dá)71.2％；離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->在丙酸酯化反應(yīng)中具有良好的催化活性，

3、反應(yīng)條件溫和，無腐蝕、無廢酸排放，并可以重復(fù)使用。 (2) 酸性離子液體中草酸系列酯的合成2@ 在研究了一元羧酸酯——丙酸系列酯的基礎(chǔ)上，又用正交實驗法探索了酸性離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->中合成草酸甲酯的最佳工藝條件，考察了其它幾種常見草酸酯在此合成條件下的收率以及該離子液體的重復(fù)使用性能，并與用濃硫酸作催化劑時的收率進(jìn)行了對比；實驗結(jié)果表明，離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->催化合成草酸二甲

4、酯的最佳工藝條件為n(離子液體)∶n(草酸)∶n(甲醇)=1∶1∶5，油浴溫度130℃，反應(yīng)時間6 h，收率77.0％；草酸乙酯、丙酯、丁酯的收率分別為79.4％、81.7％、84.8％；離子液體在重復(fù)使用6次后，催化性能基本保持不變。離子液體[Hmim]<'+>BF<,4><'->在草酸酯化反應(yīng)中具有良好的催化活性，其催化性能與濃硫酸相當(dāng)，反應(yīng)條件溫和，無腐蝕、無廢酸排放，可以重復(fù)使用。 3．合成了13種未見文獻(xiàn)報道的以烷基取

5、代苯并咪唑為陽離子的酸性離子液體，它們分別是 1-甲基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HmBim]<'+>BF<,4><'->)；1-乙基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HeBim]<'+>BF<,4><'->)；1-丙基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HpBim]<'+>BF<,4><'->)；1-丁基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HbBim]<'+>BF<,4><'->)；1-戊基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HpeBim]<'+>BF<,4><'->)； 1，2-二甲

6、基苯并咪嘩四氟硼酸鹽([HmmBim]<'+>BF<,4><'->)；1-乙基-2-甲基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HemBim]<'+>BF<,4><'->)；1-丙基-2-甲基苯并咪嘩四氟硼酸鹽([HpmBim]<'+>BF<,4><'->)；1-丁基-2-甲基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HbmBim]<'+>BF<,4><'->)；1-戊基-2-甲基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HpemBim]<'+>BF<,4><'->)；1，2-二乙基苯并咪唑四

7、氟硼酸鹽([HeeBim]<'+>BF<,4><'->)；1-乙基-2-丙基苯并咪嘩四氟硼酸鹽([HepBim]<'+>BF<,4><'->)和 1-乙基-2-丁基苯并咪唑四氟硼酸鹽([HebBim]<'+>BF<,4><'->)。利用FT-IR、<'1>HNMR和元素分析等對所合成的離子液體進(jìn)行了表征，確定了離子液體的組成和結(jié)構(gòu)。同時，測定了它們的熔點、溶解性以及熱穩(wěn)定性等重要性質(zhì)。實驗結(jié)果表明，它們具有特殊的溶解性及良好的熱穩(wěn)定性，