酸性離子液體催化雙酚化合物合成反應(yīng)的研究.pdf

1、綠色化生產(chǎn)工藝改進(jìn)是當(dāng)代化學(xué)品研發(fā)領(lǐng)域的主旋律。傳統(tǒng)的雙酚化合物合成中，常用的無機(jī)、有機(jī)強(qiáng)酸，雜多酸催化劑具有難以回收，用量大，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕性，需要助催化劑等缺點(diǎn)，不符合現(xiàn)代綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和原則。離子液體作為綠色、可設(shè)計(jì)的新型催化劑被人們廣泛的研究，也為我們優(yōu)化雙酚化合物合成反應(yīng)催化劑提供了一個(gè)新的途徑。
　　本文設(shè)計(jì)、合成以苯并噻唑、苯并咪唑基為陽離子，以HSO4-、H2PO4-、BF4-、OTs-為陰離子八種功能化酸

2、性離子液體催化劑，將其分別應(yīng)用于苯甲醛和苯酚縮合制備亞芐基雙酚、芴酮和苯酚縮合制備雙酚芴的反應(yīng)中，考察系列離子液體催化劑的催化效果。
　　酸性功能化離子液體催化劑采用兩步法合成。對(duì)離子液體催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和酸度表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：我們制備的系列功能化離子液體催化劑，調(diào)節(jié)陰離子結(jié)構(gòu)對(duì)酸度的影響較大。
　　以[(CH2)3SO3HBth][HSO4]為催化劑，采用單變量法分別對(duì)兩個(gè)縮合反應(yīng)進(jìn)行條件優(yōu)化。苯甲醛與苯酚縮合反應(yīng)的較佳

3、反應(yīng)條件為：苯酚、苯甲醛和離子液體摩爾比為2.5:1:0.375，反應(yīng)溫度T=80℃，反應(yīng)時(shí)間t=5 h。芴酮與苯酚縮合反應(yīng)的最佳條件為苯酚、芴酮和離子液體摩爾比為6:1:0.313，反應(yīng)溫度T=110℃，反應(yīng)時(shí)間t=6 h
　　在各自的較佳反應(yīng)條件下，以反應(yīng)物——苯甲醛或芴酮的轉(zhuǎn)化率及目標(biāo)雙酚產(chǎn)物的選擇性為考察指標(biāo)，考察八種離子液體在亞芐基雙酚和雙酚芴制備中的催化效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：離子液體催化劑在兩個(gè)反應(yīng)中具有相似的規(guī)律性，首

4、先，離子液體催化劑的陰離子結(jié)構(gòu)直接和催化劑的酸強(qiáng)度關(guān)聯(lián)，當(dāng)陰離子結(jié)構(gòu)為磷酸根時(shí)，其構(gòu)成的離子液體催化劑IL3、IL7，對(duì)兩類雙酚合成反應(yīng)的催化效果最差，甚至不反應(yīng)；離子液體催化劑的陽離子結(jié)構(gòu)差異，不會(huì)影響離子液體催化劑的整體酸度，但其酸性位點(diǎn)的差異會(huì)影響雙酚合成反應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化率，苯并噻唑基離子液體催化劑明顯高于苯并咪唑基離子液體催化的反應(yīng)。而同種陽離子結(jié)構(gòu)的系列離子液體催化劑，在雙酚芴選擇性上基本相當(dāng)。
　　考察了助催化劑巰基乙酸

5、對(duì)雙酚芴合成反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)其在大幅提升IL3和IL5～I(xiàn)L8催化反應(yīng)體系芴酮轉(zhuǎn)化率的同時(shí)使得雙酚芴選擇性整體呈現(xiàn)下降。一方面可能是因?yàn)閹€基乙酸的加入改變了反應(yīng)的酸性位點(diǎn)，另一方面可能是巰基乙酸的加入使得反應(yīng)體系整體的酸度增加，進(jìn)一步印證了苯并噻唑基離子液體催化劑具有加快反應(yīng)速度的性能。此外，對(duì)催化效果最好的離子液體催化劑[(CH2)3SO3HBth][HSO4]的循環(huán)使用性能進(jìn)行考察，實(shí)驗(yàn)表明：該離子液體在催化苯甲醛與苯酚的縮合反應(yīng)中