Bronsted酸性離子液體的合成及其催化酯化反應(yīng)的研究.pdf

1、水楊酸酯是一類重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛用于食品、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等多個領(lǐng)域。Fisher酯化反應(yīng)是合成這類酯的最簡單的方法，但是傳統(tǒng)方法通常以無機(jī)液體酸作為催化劑，例如H2SO4、H3PO4和HF等。這些酸存在不能重復(fù)使用、腐蝕設(shè)備、污染嚴(yán)重、副產(chǎn)物較多、三廢處理量較大以及需要中和水洗等缺點(diǎn)。工業(yè)上替代濃硫酸的固體酸類催化劑可以克服上述缺點(diǎn)，但也存在易失活、易流失、傳質(zhì)阻力較大等缺點(diǎn)，因此限制了其應(yīng)用。Br(o)nsted酸性離子液體

2、作為一類環(huán)境友好的新型材料，具有溶解性好和酸性可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，可用于替代傳統(tǒng)酸性催化材料，因而備受關(guān)注。
　　 本論文合成了七種Br(o)nsted酸性離子液體，利用核磁(NMR)、熱重分析(TG-DSC)、紫外可見光譜(UV-vis)等手段對離子液體的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、酸強(qiáng)度等性質(zhì)進(jìn)行了表征。在催化合成水楊酸甲酯的反應(yīng)中，考察了七種酸性離子液體的催化效果和重復(fù)使用性能。研究表明，功能化離子液體[MIMPS]HSO4和[PSPy]HS

3、O4的催化效果較好且易于分離。以離子液體[MIMPS]HSO4為催化劑，優(yōu)化條件下，水楊酸甲酯的收率和選擇性分別達(dá)到95.8％和99.9％，且循環(huán)使用八次后催化活性幾乎不變。以離子液體[PSPy]HSO4為催化劑，優(yōu)化條件下，水楊酸甲酯的收率和選擇性分別為98.6％和99.9％，重復(fù)使用十次后催化性能幾乎保持不變。此外，兩種功能化離子液體[MIMPs]HSO4和[PSPy]HSO4對其它醇同樣具有一定的催化效果，且對伯醇的催化效果要好于

4、仲醇。
　　 本論文考察了微波輻射加熱條件對合成水楊酸酯的影響，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)酯化方法相比，微波加熱具有快速均勻以及能量利用率高等特點(diǎn)，大幅縮短了反應(yīng)時間，減少了對環(huán)境的污染。反應(yīng)20 min，離子液體[MIMPS]HSO4和[PSPy]HSO4具有較好的催化效果。以離子液體[MIMPS]HSO4為催化劑，優(yōu)化條件下，水楊酸甲酯的收率和選擇性分別為91.9％和99.0％，重復(fù)使用六次后水楊酸酯的收率仍高于80％。以離子液體[P