SO-,3-H-功能化離子液體的合成及催化性能研究.pdf

1、21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的重要方向之一是以綠色化學(xué)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展，離子液體以其優(yōu)異的理化特性最有可能使綠色化學(xué)理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。離子液體作為一種新型的環(huán)境友好的材料正受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。近十年來開展了大量將離子液體作為催化劑/溶劑用于異構(gòu)化、烷基化等有機(jī)合成反應(yīng)的研究。 本論文以三烷基胺、吡啶、N—甲基咪唑和1，4-丁烷磺內(nèi)酯為原料合成十種不同結(jié)構(gòu)的SO3H—功能化離子液體，并分別采用核磁、質(zhì)譜、熱重等手段對離子液體的結(jié)構(gòu)

2、、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，離子液體的結(jié)構(gòu)與設(shè)計一致；所合成的離子液體的分解溫度均高于300℃，且分解之前無明顯質(zhì)量損失，說明蒸氣壓很低。與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比較，對環(huán)境的污染小，屬綠色溶劑。 叔丁基酚是一類重要的精細(xì)有機(jī)化工產(chǎn)品，廣泛用于合成樹脂、染料、農(nóng)藥中間體、汽油添加劑、紫外吸收劑、高分子材料的熱穩(wěn)定劑和食品添加劑等。本文選用SO3H—功能離子液體分別應(yīng)用于鄰苯二酚和鄰甲酚與叔丁醇的烷基化反應(yīng)，對反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、原

3、料的摩爾比及離子液體用量等各反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，將離子液體與硫酸、對甲苯磺酸和固體酸Hβ、H—ZSM5等的催化性能進(jìn)行了比較，并結(jié)合實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行了模擬計算并推測反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明，SO3H—功能離子液體在酚類化合物叔丁基化反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化性能，在優(yōu)化條件下鄰苯二酚、鄰甲酚的轉(zhuǎn)化率分別為41.5％和80.9％，鄰位產(chǎn)物的選擇性分別為97.1％和44.1％。與固體酸相比，離子液體具有反應(yīng)溫度低的優(yōu)點(diǎn)。此外，反應(yīng)可在無溶劑條件下進(jìn)行，結(jié)