溫控相分離催化劑的合成及催化分子間Stetter反應(yīng)研究.pdf

1、離子液體用于液/液兩相催化是解決催化劑分離回收的一個新方法。本文基于溫控相分離催化（TPSC）的概念，設(shè)計、合成出系列含有不同乙氧基鏈（n=11，16，42）和不同陰離子（Cl-、Br-、I、BF4、PF6）的噻唑基和三唑基溫控相分離離子液體催化劑，并用核磁（NMR）、紅外（IR）對其結(jié)構(gòu)進行了表征。考察不同溫度下催化劑在不同有機溶劑中的溶解性，發(fā)現(xiàn)催化劑在甲苯/正庚烷混合溶劑中具有臨界溶解溫度（CST），表現(xiàn)出“高溫均相反應(yīng)，低溫兩相

2、分離”的溫控特性。
　　 將首次設(shè)計、合成的具有溫控效應(yīng)的催化劑應(yīng)用于催化丁醛與丙烯酸乙酯和呋喃甲醛與丙烯酸乙酯之間的stetter反應(yīng)，考察了陰離子和乙氧基鏈的不同對反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)當催化劑陰離子為溴負離子且乙氧基鏈為n=16的溫控催化劑對steter反應(yīng)具有較好的催化活性和循環(huán)使用壽命。并且優(yōu)化出較佳的工藝條件。
　　 n=16的溫控相分離噻唑溴催化劑在催化丁醛與丙烯酸乙酯反應(yīng)的較佳工藝條件為：反應(yīng)時間12 h，反應(yīng)

3、溫度60℃，催化劑用量為反應(yīng)原料的15％mol，轉(zhuǎn)化率為99.0％，收率37.2％。催化劑循環(huán)使用6次，轉(zhuǎn)化率在96.0％以上，收率高于34.0％；催化呋喃甲醛與丙烯酸乙酯反應(yīng)的條件為：反應(yīng)時間12 h，反應(yīng)溫度60℃，催化劑用量為反應(yīng)原料的15％mol，轉(zhuǎn)化率為99.0％，收率為42.3％。催化劑重復使用8次，轉(zhuǎn)化率在95.0％以上，產(chǎn)率高于35.0％。
　　 n=16的溫控相分離三嘩溴催化劑在催化丁醛與丙烯酸乙酯反應(yīng)的較佳的

4、工藝條件為：反應(yīng)時間12 h，反應(yīng)溫度70℃，催化劑用量為反應(yīng)原料的15％mol，轉(zhuǎn)化率為99.0％，產(chǎn)率為37.4％。催化劑重復使用5次，轉(zhuǎn)化率在95.0％以上，產(chǎn)率高于34.0％；催化呋喃甲醛與丙烯酸乙酯的反應(yīng)的較佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)時間16 h，反應(yīng)溫度70℃，催化劑用量為反應(yīng)原料的20％mol，轉(zhuǎn)化率為99.0％，產(chǎn)率為41.8％。催化劑循環(huán)使用6次，轉(zhuǎn)化率在95.0％以上，產(chǎn)率高于36.0％。循環(huán)實驗結(jié)束后，催化劑質(zhì)量損失約4.