酯類增塑劑的綠色催化合成研究.pdf

1、液體酸催化酯化反應(yīng)時，存在副產(chǎn)物難分離、催化劑難回收、設(shè)備腐蝕嚴重及廢酸排放等問題。因而，酯化反應(yīng)的綠色催化合成研究存在潛在的應(yīng)用前景。本文通過分子設(shè)計與合成，制備出新型的綠色催化材料：具有酸催化性能離子液體；對產(chǎn)物進行定性與定量表征分析，對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系進行了研究與探討。 利用咪唑基離子液體存在潛在的Lewis酸性中心的結(jié)構(gòu)特點，通過分子設(shè)計，采用取代反應(yīng)、消除反應(yīng)、加成反應(yīng)及多步合成法，在咪唑環(huán)上引入長碳鏈烴基及含羧基

2、的功能基(引入B酸中心)，合成一系列具有酸性的離子液體，包括單長鏈取代的N，N-二烷基咪唑鎓鹽離子液體、Gemini型離子液體與含羧基的N，N二取代咪唑鎓鹽功能離子液體。通過紅外光譜、元素分析等手段對產(chǎn)物進行了表征。同時，利用離子液體的酸性，探討其作為催化劑在合成檸檬酸三丁酯、己二酸二異丁酯等系列綠色增塑劑中的催化性能。通過插層與吸附等方法，在蒙脫土載體上制備固定化離子液體，使其兼具異相、均相催化劑的優(yōu)點，研究了此類具有固體酸性質(zhì)的離子

3、液體在催化合成檸檬酸三丁酯、己二酸二異辛酯等系列綠色增塑劑過程中的催化性能、催化劑與產(chǎn)物的分離情況及重復(fù)使用效果；此外，對合成催化劑催化酯化反應(yīng)的最佳工藝條件也進行了研究，探索此類催化反應(yīng)的綠色合成技術(shù)，同時也對制得的催化材料進行評價。 分析結(jié)果表明，合成目標物單長鏈取代的N，N-二烷基咪唑鎓鹽離子液體、Gemini型離子液體與含羧基的N，N二取代咪唑鎓鹽功能離子液體結(jié)構(gòu)明確、符合分子設(shè)計結(jié)構(gòu)要求。 長鏈取代的N，N-二

4、烷基咪唑鯰鹽離子液體、Gemini型離子液體起始熱分解溫度較高，近300℃。通過離子交換的方法，將上述離子液體成功地插層于蒙脫土層間，形成固定化離子液體；相比于對應(yīng)的未負載離子液體，固定化離子液體熱穩(wěn)定性有所提高。固定化離子液體作為固體催化劑，在催化酯化合成檸檬酸三丁酯、己二酸二異辛酯的反應(yīng)中均具有高選擇性及明顯的催化活性；雖然Gemini型固定化離子液體在使用后，復(fù)合物層間距減小，存在離子液體活性中心流失現(xiàn)象；但單長鏈取代的N，N-二