SO-,3-H-功能化離子液體的合成及其催化性能研究.pdf

1、離子液體作為一種環(huán)境友好的綠色反應(yīng)介質(zhì)和新型的催化材料，引起了全世界科學(xué)家和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。過(guò)去十年里，氯鋁酸鹽離子液體因其低的蒸氣壓、顯著的可調(diào)變酸性和對(duì)于一些有機(jī)物質(zhì)的溶解性作為催化劑應(yīng)用到很多有機(jī)反應(yīng)中取代傳統(tǒng)酸和固體酸。不過(guò)，氯鋁酸鹽離子液體對(duì)水和空氣敏感，酸性很難精確控制。 因此，開(kāi)發(fā)對(duì)水和空氣穩(wěn)定的離子液體就成為研究的熱點(diǎn)，2002年Forbes首次合成了SO3H-功能化離子液體，它同時(shí)擁有液體酸的高密度、反應(yīng)活性

2、和固體酸的不揮發(fā)性、催化劑和產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)。但是該離子液體的原料成本較高，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，而且還未能更廣泛地應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)中。 為了降低SO3H-功能化離子液體的成本，使其應(yīng)用范圍更加廣泛，本論文利用N-甲基咪唑、三烷基胺、吡啶和廉價(jià)工業(yè)級(jí)原料1,3-丙烷磺內(nèi)酯、1，4-丁烷磺內(nèi)酯為原料來(lái)源，合成十五種SO3H-功能化離子液體，三甲胺為原料合成的SO3H-功能化離子液體還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，收率大于98％。利用NMR、Q-TOF

3、、TG-DTG、UV等手段對(duì)離子液體的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、酸強(qiáng)度進(jìn)行了表征；所合成離子液體的分解溫度高于300℃，且分解之前沒(méi)有質(zhì)量損失，說(shuō)明蒸氣壓較低，與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比較，對(duì)環(huán)境的污染小，屬綠色溶劑；原料成本大大降低，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。 選擇苯酚、對(duì)甲酚、間甲酚和對(duì)苯二酚與TBA的烷基化反應(yīng)為探針，考察所合成離子液體的催化活性，在優(yōu)化的反應(yīng)條件下，苯酚、間甲酚和對(duì)甲酚的轉(zhuǎn)化率均達(dá)到了80％，2-叔丁苯酚、2-叔丁基-5-甲