SO3H一功能化酸性离子液体的合成及性能Ⅰ化学论文


    XX学

    学 士 学 位 文

    文题目: SO3H功化酸性离子液体合成性Ⅰ























    目 录
    1引言: 1
    11 酸性离子液体种类性质 1
    111 Lewis酸性离子液体 1
    112 BrÖnsted酸性离子液体 2
    12酸性离子液体制备方法 2
    121具BrÖnsted酸性离子液体制备方法 2
    122具Lewis酸性离子液体合成方法 3
    13 离子液体酸性表征 3
    14 酸性离子液体催化反应 4
    141 催化酰基化反应 4
    142 催化酯化反应 4
    143 催化烷基化反应 4
    2实验部分 5
    21 实验试剂仪器 5
    211 实验试剂 5
    212 实验仪器 5
    22实验步骤 6
    221酸性离子液体合成 6
    222 酸性离子液体溶解性测定 7
    223离子液体酸性测定 7
    224酸性离子液体催化正丁醚制备 7
    3 结果讨 8
    31酸性离子液体溶解性测定 8
    32离子液体酸性测定分析 8
    321 Hammett法测离子液体酸性分析 8
    322吡啶红外光谱探针法测定离子液体酸性 12
    33酸性离子液体催化正丁醚制备 12
    331酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐量正丁醚产率影响 12
    332 酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸量正丁醚产率影响 14
    33 3机酸量正丁醚产率影响 15
    4全文结 16
    参考文献: 17
    致谢 19

    SO3H功化酸性离子液体合成性Ⅰ

    摘 介绍酸性离子液体分类酸性离子液体特性进行概述三乙胺14丁烷磺酯浓硫酸氟硼酸(40)原料通简便方法合成两种Brönsted酸性离子液体1HNMR结构进行表征吡啶红外探针法Hammett指示剂法考察两种离子液体酸性证明两种离子液体均具Brönsted酸性离子液体酸性序[(CH2)4SO3HEt3N][BF4]>[(CH2)4SO3HEt3N][HSO4]考察两种离子液体催化制备正丁醚反应 探讨离子液体量离子液体种类反应影响考察循环催化性结果表明催化活性酸性测定序致总SO3H功离子液较理想环境友液体催化剂
    关键词:离子液体溶解度Lewis酸BrÖnsted酸酸催化哈密特常数


    Synthesis and Performance of Sulfonic Acidfunctionalized Ionic LiquidsⅠ



    Abstract :The classification and properties of acidic ionic liquids are summarized Two Brönsted acidic ionic liquid were synthesized from triethylamine 14butane sultone sulphuric acid and fluoroboric acid Their structure were characterized by 1HNMR Hammett method and pyridine as IR spectroscopic probe were used to inspect the acidity of these two ionic liquids The presence of a band near 1540cm1 confirmed the absorption peak of the BrÖnsted acidity after pyridine was mixed with two ionic liquids respectively And we have the acidity order as follows [(CH2)4SO3HEt3N][BF4]>[(CH2)4SO3HEt3N][HSO4] They were used as catalysts for the synthesis of nbutyl ether The influences of different ionic liquids the amount of ionic liquid added to the reaction and the recycle of ionic liquid were studied The acidity order of ionic liquids was consistent with their activity order observed in the reaction And the activity of the two ionic liquids was not changed when they were repeatedly used for six times Hence the –SO3H functionalized acidic ionic liquids are environmental friendly acidic catalysts


    Key Words Ionic liquid Solubility Lewis acidBrÖnsted acidacid catalysis Hammett acidity functions



    1引言:
    离子液体类特殊液体熔融盐 机阳离子机机阴离子构成室温室温呈液态离子型化合物 具优良物理化学性质修饰调变阴阳离子结构[1] 离子液体作反应体系溶剂催化剂 蒸气压液态温度范围宽 分离易进行 兼均相催化效率高相催化易分离优点 循环 年受领域学者广泛关注[23]
    酸催化反应化学工业中占十分重位传统液体酸催化剂硫酸氢氟酸水三氯化铝等催化活性高具强腐蚀性处理复杂环境污染严重固体酸性催化剂具环境友型选择性高产物易分离优点存催化活性低易失活等问题鉴述问题代传统强腐蚀强污染性浓硫酸等机酸开发绿色酸催化清洁生产程[45]广泛开展酸性离子液体研究酸性离子液体作种新型环境友液体催化剂拥液体酸催化剂高密度反应活性位具低挥发性结构酸性具调变形酸性离子液体催化程具催化活性高环境友选择性高产物易分离循环利等优点具取代传统工业酸催化剂潜力[6]年发展环境友型酸性离子液体催化剂受广泛关注
    11 酸性离子液体种类性质
    离子液体机阳离子机机阴离子两部分构成阴阳离子种类繁通简单变换离子构成控制熔点密度溶解性等具广阔研究空间
    111 Lewis酸性离子液体
    通常说酸性离子液体金属卤化物MClx机卤化物(卤代烷基咪唑卤代烷基吡啶等)混合制成MCIx摩尔分数足够时离子液体呈Lewis酸性类具Lewis酸性离子液体中具代表性氯铝酸盐离子液体氯铝酸盐类离子液体研究早离子液体第氯铝酸盐离子液体氯代烷基吡啶([CnPy]CI)AIC13混合物(AIC13摩尔分数X066)AIC13摩尔分数定范围(x045~066)[CnPy]CI混合均离子液体[7]氯铝酸盐类离子液体制备般较简单定摩尔直接机卤化物卤化铝混合合成需组成AlC13类离子液体混合反应放热反应程中应时热量移出温度高局部热点机离子发生分解氯铝酸盐类离子液体酸性具调变性作酸催化剂广泛应烷基化酰基化等反应中取令满意结果[8]
    112 BrÖnsted酸性离子液体
    BrÖnsted碱性离子液体指够接受质子(阴离子OH-)离子液体[BMIM]OH
    中性离子液体非常[Bmim]BF4[9]
    早关BrÖnsted酸性离子液体报道见1989年smith等[10][C2mim]CIxAIC13([C2mim]l甲基3乙基咪唑阳离子)体系中通入HCl气体具超强酸性离子液体外常见BrÖnsted酸常见中性离子液体混合系列酸性调新型BrÖnsted酸体系
    2002年首次报道具较强BrÖnsted酸性离子液体合成结构式见式(l)(2)



    岳彩波等[11]报道[Hmim][HSO4] ([Hmim]1甲基咪唑阳离子)离子液体合成应冰水浴中98浓硫酸水混合溶液滴加N甲基咪唑中室温搅拌2h减压蒸馏[Hmim] [HSO4]离子液体乙酸醇酯化反应中显示催化循环效果乙酸正丁酯产率达97离子液体重复5次乙酸正丁酯产率均94
    BrÖnsted酸性离子液体研究刚刚起步需进步提高酸性获应Lewis酸性离子液体具调变酸性等优势酸催化反应中表现出良反应活性选择性作绿色催化剂酷化烷基化等酸催化反应中获应
    12酸性离子液体制备方法
    121具BrÖnsted酸性离子液体制备方法
    BrÖnsted酸性离子液体研究刚起步合成方法研究报道较少目前研究较 [HSO4]型离子液体等摩尔N甲基咪唑14丁烷磺酯混合40℃搅拌1Oh白色固体乙醚提纯真空干燥然化学计量加入98H2SO480℃搅拌6h相应离子液体Singh等[14]等摩尔[C4mim]BrNaHSO4H2O混合通微波法[C4mim][HSO4]缩短反应时间
    122具Lewis酸性离子液体合成方法
    应较BrÖnsted酸性离子液体广泛合成方更成熟分直接合成法两步合成法
    直接合成法通酸碱中反应季铵化反应步合成离子液体优点操作简单济产品纯度高
    果直接法难目标离子液体必须采两步合成法首先通季铵化反应制备出含目标阳离子卤盐([阳离子]X离子液体)然目标阴离子Y置换出X离子加入Lewis酸MXy获目标离子液体
    第二步反应中加入MYHY通常卤盐生成沉淀MX金属盐放出HX酸通常AgYHYNH4Y反应产生AgX沉淀HXNH3气体容易加入强质子酸HY时反应求低温搅拌条件进行然次水洗中性机溶剂提取离子液体真空机溶剂纯净离子液体
    13 离子液体酸性表征
    目前离子液体结构研究者通常采核磁振(NMR)红外光谱(IR)电喷雾质谱(ESIMS)等方法进行表征研究酸性离子液体酸性重性特点年离子液体酸性表征方法
    直接观测离子液体身物化性质组成(酸性)间联系采核磁振电化学方法离子液体中MCly含量相关联信息类方法具体研究体系专性较强[15]
    吡啶乙腈探针分子红外光谱测定BrÖnstedLewis酸性基判断离子液体L酸性强弱B酸性存B酸进行定量描述北京学寇元组[16]基固体酸表征方法建立离子液体酸性测定红外光谱探针法——吡啶乙腈作探针分子观察较红外光谱中特征振动吸收峰位移该法研究离子液体结构BL酸性影响根乙腈探针分子2253 cm1C≡N伸缩振动高波数移动伴新峰出现区分离子液体酸类型时指示离子液体Lewis酸强度[17]根吡啶探针分子出现1450 cm-11540 cm-1吸收带鉴离子液体BL酸类型粗略指示离子液体L酸强度[18]吴芹等[19]利吡啶探针红外光谱法氯铝酸离子液体酸性做进步研究利吡啶探针递增吸附法考察吡啶递增吸附氯铝酸离子液体酸性位影响研究发现吡啶量增加定程度时PyAl2Cl7配位络合物容易吡啶发生反应生成PyAlCl4PyAlCl3配位络合物导致离子液体吡啶吸附红外特征峰发生变化
    利电位滴定法通KOH(NaOH)标准溶液滴定测离解常数pKa值耿卫国等[20]电位滴定法测羧基咪唑离子液体离解常数pKa值进检测出酸性
    Hammett指示剂法严格说测定B酸性离子液体酸性氯铝酸类离子液体空气中稳定性中含确定量水分导致检测结果准确寇元等种方法测定氯铝酸类离子液体酸性m(AlCl3)>055时具超H2SO4超强酸性Hammett指示剂紫外见光谱结合Thomazeau等[21]利法具B酸性离子液体混合物体系酸强度进行测定B酸性离子液体酸性测定提供方便效方法
    目前然已离子液体酸性表征方法成熟进行深入研究
    酸性离子液体催化反应中应
    14 酸性离子液体催化反应
    年应离子液体作反应溶剂(催化剂)研究反应划分3类加氢重排反应CCCO键断裂反应CCC杂原子键偶合反应包括FC烷基化酸基化反应DielsAlder反应聚合反应等F C烷基化反应离子液体应重领域氯铝酸盐离子液体烷基化反应中具传统液体酸固体酸催化剂拟优点
    141 催化酰基化反应
    Adams等[22]利酸性氯铝酸离子液体作萘取代苯等系列芳香化合物乙酰化反应反应结果表明离子液体催化反应立体选择性产率均优常规催化剂催化酰基化反应
    Boon等研究氯铝酸盐离子液体催化苯甲苯氯苯烷基咪唑乙酰化反应提出酰基化反应机理酰氯催化剂活性成分AlCl7快速络合释放出RCO+进攻芳环芳酮发现苯乙酰氯离子液体物质量111005时5min完全反应产品选择性高
    142 催化酯化反应
    HuaPing Zhu等[23][Hmim]+[BF4]酸性离子液体作酸醇酯化反应较转化率100选择性避免机溶剂离子液体水循环次
    Yanlong Gu等[24]研究SO3H功化离子液体作脂肪酸链烯烃酯化反应获较高转化率选择性离子液体次循环失活
    143 催化烷基化反应
    苯十二烯(物质量141)烷基咪唑氯铝酸离子液体等催化烷基化反应机理进行探讨传统AlCl3催化工艺离子液体催化剂活性高单烷基物选择性具较产物分布反应属质子酸催化机理
    杨雅立等[1314][Bmim]ClMClX作二苯醚十二烯烷基化反应异丁烷丁烯烷基化反应[252627]孙学文等[28]苯乙烯烷基化反应催化活性选择性Shen等研究[Bmim]PF6催化烷基化催化剂表现出较催化性
    2实验部分
    21 实验试剂仪器
    211 实验试剂
    实验试剂表1 示:
    表1 实验试剂览表

    名称
    化学式
    纯度
    生产厂家
    三乙胺
    (CH3CH2)3N


    分析纯

    宜兴市钮家机化工厂
    14丁烷磺酯
    C4H8SO3
    分析纯
    武汉风帆化工限公司

    硫酸
    H2SO4
    分析纯
    山东莱阳济技术开发区精细化工厂
    氟硼酸
    HBF4
    分析纯
    天津市福晨化学试剂厂
    正丁醇
    CH3CH2CH2CH2OH
    分析纯
    天津市瑞金特化学品限公司
    乙醇(95)
    CH3CH2OH
    分析纯
    天津市瑞金特化学品限公司
    吡啶
    C5H5N
    分析纯
    天津市瑞金特化学品限公司
    丙酮
    CH3COCH3
    分析纯
    天津市瑞金特化学品限公司
    乙醚
    CH3OCH3
    分析纯
    天津市瑞金特化学品限公司
    212 实验仪器
    实验仪器表2 示:


    表2 实验仪器览表

    名称
    型号
    生产厂家
    真空干燥箱
    DZF6021
    海精宏实验设备限公司
    核磁振仪
    JNMM60FT
    日JNM公司
    循环水式真空泵
    SHB—ⅢS
    郑州长城科工贸限公司
    干燥箱
    DGX9053BC1
    海福玛实验设备限公司
    调温电热套
    KDM
    山东鄄城永兴仪器厂
    紫外见分光光度计
    UV2550
    日岛津公司
    傅立叶变换红外光谱仪
    MAGNAIR 550
    美国尼高力仪器公司
    集热式恒温加热磁力搅拌器
    DF101S
    巩义市英峪予华仪器厂
    22实验步骤
    221酸性离子液体合成
    (1)盐N(4磺基丁基)三乙胺盐制备
    圆底烧瓶中加入202g(02mol)三乙胺272g(02mol)14丁烷磺酯加入磁子置集热式恒温加热磁力搅拌器中定温50℃反应10h获产品进行减压抽滤乙醚洗三次置真空干燥箱中干燥4h产品状态:白色粉末状固体产率:913
    (2)酸性离子液体(Ⅰ)N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐合成:
    分析天称取第步获产品714g(003mol)置圆底烧瓶中称取40氟硼酸659g(003mol)烧杯中冰水浴条件氟硼酸滴加圆底烧瓶恒温60℃磁力搅拌反应8h获粘稠液体乙醚洗三次置真空干燥箱干燥6h产品状态:浅黄色粘稠状液体产率:993
    (3)酸性离子液体(Ⅱ)N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸氢盐合成:
    分析天称取第步获产品714g(003mol)置圆底烧瓶中称取30g(003mol)浓硫酸烧杯中加12ml水浓硫酸中冰水浴条件浓硫酸缓缓加圆底烧瓶恒温60℃磁力搅拌反应8h获粘稠液体乙醚洗三次置真空干燥箱干燥6h产品状态:浅黄色粘稠状液体产率:996
    酸性离子液体合成路线:



    合成两种功化酸性离子液体NMR数:
    离子液体Ⅰ[(CH2)4SO3HEt3N][BF4]NMR数:1H NMR(300MHzD2O)δ1108(t9H) 1662(m4H) 2653(t2H) 2802(t2H) 3063(q6H)
    离子液体Ⅱ[(CH2)4SO3HEt3N][HSO4]NMR数:1H NMR(300MHzD2O)δ1116(t9H) 1620(m4H) 2573(t2H) 3 095(t2H) 3174(q6H)
    222 酸离子液体溶解性测定
    离子液体溶解性结构密切相关结构离子液体溶解性差异选择机溶剂离子液体溶解性进行考察称取定量离子液体分加入5mL溶剂中充分振荡检验溶解性

    223离子液体酸性测定
    Hammett法测离子液体酸性:
    指示剂斯硝基苯胺配成290×103水溶液离子液体溶液浓度[H+]计算测定酸度函数时首先5mmol离子液体稀释50ml分移取481216ml加入1ml指示剂配成50ml95乙醇溶液配成浓度分8162432mmolL95乙醇溶液参200600nm范围记录见吸收光谱
    吡啶红外光谱探针法测定离子液体酸性:
    定体积吡啶离子液体混合均匀涂成均匀液膜MAGNAIR 550傅立叶变换红外光谱仪测定红外吸收谱
    224酸性离子液体催化正丁醚制备
    100ml三口瓶中加入31ml正丁醇定量酸性离子液体三口瓶侧口装温度计温度计水银球应浸入液面中间口装分水器分水器接冷凝回流口塞子塞紧火加热保持反应物微沸回流分水反应15h反应结束减压蒸馏馏出物冷室温倒入盛50ml水分液漏斗中充分摇荡静置分层弃层液体层产物次25ml水15ml5氢氧化钠溶液15ml水15ml饱氯化钙溶液洗涤然12g水氯化钙干燥干燥产物滤入25ml蒸馏瓶中蒸馏收集413417K馏分留三口瓶中离子液体乙醚洗三遍置真空干燥干燥进行重复
    3 结果讨
    31酸性离子液体溶解性测定
    笔者做两种酸性离子液体常见溶剂相溶性见表3

    表3 两种酸性离子液体常见溶剂相溶性











    95乙醇
    乙醚
    乙腈
    吡啶
    丙酮















    结构溶剂相溶性般言阳离子取代烃基链长越长物质溶解度越阴离子种类离子液体溶解性样影响通溶解性实验进步发现两种离子液体具溶解范围广力强具高溶解性弱配位性非配位性等特点许机机物优良溶剂溶解许机机机金属高分子材料时离子液体非质子溶剂减少溶剂化现象具备较强离子环境延长许物质寿命

    32离子液体酸性测定分析
    321 Hammett法测离子液体酸性分析
    Hammett法测定离子液体酸性原理:离子液体碱性指示剂(B)反应通测量[B][BH+]计算Hammett函数值H0(H0Pka+log[B][BH+])式中Pka0994硝基苯胺离解常数[B][BH+]分碱性物种酸性物种活度紫外吸收光谱中吸光度A物种活度成正指示剂碱性物种酸性物种吸收峰位置差较[B][BH+]分碱性物种酸性物种吸光度代计算H0值
    实验选择弱碱硝基苯胺指示剂乙醇溶液测定带离子电荷碱式指示剂紫外吸收波长(371nm)加入酸性离子液体碱式指示剂质子化形成酸式指示剂吸收波长蓝移干扰碱式指示剂λmax处吸收测定通测定指示剂λmax处吸光度减弱程度计算碱式指示剂质子化程度根Hammett方程计算测离子液体Hammett酸度函数H0
    准确配制五份硝基苯胺乙醇溶液浓度分1×105molL2×105molL3×105molL 4×105molL 5×105molL紫外见分光光度仪测定吸收波长(371nm)处吸光度
    表4 浓度4硝基苯胺吸收波长处吸光度

    浓度(105moll)
    29
    58
    87
    116
    145
    吸光度
    0582
    1043
    156
    2035
    2503


    图1 4硝基苯胺标准曲线图

    根图结合Akc求k1713×104cmmol1l1
    4硝基苯胺指示剂制两种酸性离子液体配成四种浓度95乙醇溶液然指示剂作紫外见分光光度计测定吸收波长(371nm)处吸光度结果图2图3图中数出浓度离子液体指示剂作指示剂吸光度离子液体浓度增加降说明指示剂4硝基苯胺离子液体发生作通4硝基苯胺反应前浓度变化出着离子液体浓度增加H0逐渐降说离子液体浓度增加酸性逐渐升

    图2 浓度离子液体(Ⅰ)乙醇溶液中4硝基苯胺紫外见吸光谱
    (注:Bc8mmoll Cc16mmoll Dc24mmoll Ec32mmoll)



    表8 浓度离子液体(Ⅰ)Hammett函数值

    浓度
    Amax
    [I]moll1
    [IH+]moll1
    H0
    B
    0884
    516×105
    64×106
    1896
    C
    0819
    478×105
    102×105
    1661
    D
    0771
    450×105
    13*×105
    1529
    E
    0763
    445×105
    135×105
    1508
    注:H0pKb(I)+㏒([I][IH+]) [I]剩余碱 [IH]已反应碱 pKb(I)099(硝基苯胺)

    图3 浓度离子液体(Ⅱ)乙醇溶液中4硝基苯胺紫外见吸光谱
    (注:Bc8mmoll Cc16mmoll Dc24mmoll Ec32mmoll)



    表9 浓度离子液体(Ⅱ)Hammett函数值

    浓度
    Amax
    [I]moll1
    [IH+]moll1
    H0
    B
    0977
    57×105
    1×106
    2746
    C
    0919
    536×105
    44×106
    2076
    D
    0908
    530×105
    50×106
    2015
    E
    089
    519×105
    61×106
    1919
    注:H0pKb(I)+㏒([I][IH+]) [I]剩余碱 [IH]已反应碱 pKb(I)099(硝基苯胺)
    通浓度两种离子液体H0求算出酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐酸性强酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐
    322吡啶红外光谱探针法测定离子液体酸性
    吡啶类型酸作发生配位生成吡啶阳离子种性质已固体酸酸性测定通观察作吡啶14001700cm1环振动区吸收带判断酸类型酸强度吡啶BrÖnsted酸作1540cm1附出现新吸收带Lewis酸作1450cm1附出现新吸收带[18]
    吡啶制酸性离子液体作1540cm1附出现新吸收带通现象出离子液体具BrÖnsted酸性

    图4 吡啶探针离子液体样品红外光谱
    (注:条曲线分代表 (CH3CH2)3N+(CH2)4SO3H HSO4 (CH3CH2)3N+(CH2)4SO3H H3PO4 (CH3CH2)3N+(CH2)4SO3H C7H7SO3 (CH3CH2)3N+(CH2)4SO3H BF4红外光谱曲线)
    33酸性离子液体催化正丁醚制备
    331酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐量正丁醚产量影响
    盐酸20ml条件正丁醇原料考察酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐量正丁醚产量影响(表4)


    表4 离子液体(Ⅰ)量正丁醚产量影响

    编号
    正丁醇ml
    盐酸ml
    离子液体摩尔百分含量
    反应时间h
    正丁醚产量g
    1
    31
    2
    015
    15
    39767
    2
    31
    2
    046
    15
    52372
    3
    31
    2
    065
    15
    56251
    4
    31
    2
    099
    15
    89953
    5
    31
    2
    108
    15
    93644
    6
    31
    2
    130
    15
    95263
    浓硫酸
    31
    0
    24.7
    15
    7~8


    实验结果表明酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐量016160513207220109021191314337逐渐增加时正丁醚产量逐渐增加见该离子液体反应具良催化效果离子液体量10g时正丁醚产率增加合成时选10g左右酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐作催化剂(图5)31ml正丁醚中加入45ml(828g)浓硫酸正丁醚产量7~8g出酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐催化效果远浓硫酸

























    图5 酸性离子液体Ⅰ摩尔百分正丁醚产量关系曲线图
    332 酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸量正丁醚产率影响
    盐酸20ml条件正丁醇原料考察酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐量正丁醚产量影响(表5)
    表5 离子液体(Ⅱ)量正丁醚产量影响

    编号
    正丁醇ml
    盐酸ml
    离子液体摩尔百分含量
    反应时间h
    正丁醚产量g
    1
    31
    2
    044
    15
    51397
    2
    31
    2
    066
    15
    54131
    3
    31
    2
    099
    15
    79203
    4
    31
    2
    114
    15
    90177
    5
    31
    2
    138
    15
    93036
    6
    31
    2
    152
    15
    93551
    浓硫酸
    31
    0
    24.7
    1.5
    7~8
    实验结果表明酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐量050080756311298130111565917237逐渐增加时正丁醚产量逐渐增加见该离子液体反应具良催化效果离子液体量10g时正丁醚产率增加合成时选10g左右酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐作催化剂(图6)浓硫酸催化正丁醚制备时31ml正丁醚中加入45ml(828g)浓硫酸正丁醚产量7~8g出酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐催化效果远浓硫酸















    图6 酸性离子液体Ⅱ摩尔百分正丁醚产量关系曲线图
    33 3机酸量正丁醚产率影响
    离子液体(Ⅰ)100gn(醇)31ml条件考察机酸量正丁醚产率影响结果表明(图)着酸量增加正丁醚产率明显增加酸体积达20ml增加酸量产率变化少时出盐酸催化效达20ml产率影响基致综合分析反应中采20 25ml浓盐酸较适宜
    表6酸量正丁醚产量影响

    编号
    离子液体质量g
    盐酸ml
    正丁醚产量g
    1
    10
    05
    40113
    2
    10
    10
    49762
    3
    10
    15
    67135
    4
    10
    20
    89953
    5
    10
    25
    90072


    图7 盐酸量正丁醚产量关系曲线图

    通面两组催化反应发现酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐催化效果酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐结两种离子液体酸性测定相吻合
    4全文结
    (1)文合成酸性离子液体催化剂合成路线简单制备时注意盐应空气中放置太长时间盐容易潮解盐潮解会造成制离子液体催化剂产量较低
    (2)Hammett酸性测定结果表明酸性离子液体浓度增加未质子化硝基苯胺吸收波长处吸光度降低说明该离子液体具定酸性通H0求算出酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐酸性强酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐吡啶红外探针法测离子液体酸性表明酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐具BrÖnsted酸性
    (3)催化实验表明两种离子液体具良催化效果种催化剂避免硫酸等机强酸带副反应种绿色友催化剂酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺氟硼酸盐催化效果酸性离子液体N(4磺酸基丁基)三乙胺硫酸盐催化实验结果酸性测定结果致


    参考文献:
    [1] WELTON T Room – temperature ionic liquids solvent for synthesis and catalysis[J] Chem Rev 1999 99 2071 2074
    [2]  李汝雄 王建基 绿色溶剂 离子液体制备应 [J] 化工进展 2002 21(1) 43 48
    [3]  顾彦龙 石  峰邓友全 离子液体催化反应萃取分离中研究应进展 [J] 化工学报 2004 55 (12) 1957 1963
    [4] 顾彦龙彭家建乔琨等室温离子液体催化机合成中应[J]化学进展200315(3):222241
    [5] 彭朴葸雷马传彦等氯铝酸型离子液体催化烷基化研究进展工业化前景[J]化工进展200726(4):453459
    [6] 王晓化陶国宏吴晓牧等离子液体酸性红外光谱探针法研究[J]物理化学学报200521(5):528533
    [7] 李汝雄编著 绿色溶剂离子液体合成应[M]第版化学工业出版社20051112
    [8] L Y PiaoX FuYanget alAlkylation of diphenyl oxide with adodecence
    catalyzed by ionic liquids[J]Catalysis Today 2004 9395 301305
    [9] 邓友全离子液体——性质制备应[M]北京:中国石化出版社2006:911
    [10] G P Smith A S DworkinR M Pagniet alBronsted Superacidity of HCl in a Liquid
    Chloroaluminate AlCl31Ethyl3methy1Himidazolium Chloride [J]Journal of The American Chemical Society 1989111525530
    [11] 岳彩波魏运阳吕敏杰新型酸性离子液体[Hmim]HSO4中合成乙酸酯[J]应化学200623(11) 12821285
    [12] 赵东滨寇元室温离子液体合成性质应[J]学学200217(1)4245
    [13] 张玉芬乔聪震张金昌等离子液体环境友溶剂催化剂[J]化学反应工程工艺200319(2)164170
    [14] Vasundhara Singh Sukhbir Kaur Varinder Sapehiyiaet al Microwave accelerated preparparation of [bmim][HSO4] ionic liquid an acid catalyst for improved sythesis
    of coumarins [J] Catalysis Communications 200565760
    [15] 寇元杨雅立功化酸性离子液体[J]石油化工200433:297302
    [16] 王晓化陶国宏吴晓牧等离子液体酸性红外光谱探针法研究[J]物理化学学报200521(5):528533
    [17] 朴玲钰付晓杨雅立等离子液体酸性测定催化二苯醚十二烯烷基化反应[J]催化学报200425(1):4448
    [18] 杨雅立王晓化寇元离子液体酸性测定催化异丁烷丁烯烷基化反
    [J]催化学报200425(1):6064
    [19] 吴芹董斌琦韩明汉等氯铝酸离子液体酸性吡啶探针红外光谱研究[J]分析化学200634(9):13231326
    [20] 耿卫国李雪辉王乐夫等羧基咪唑离子液体酸性表征[J]物理化学学报200622(2):230233
    [21] Thomazeau COlivierBourbigou HMagna Let al Determination of an acidic scale in room temperature ionic liquids[J] Journal of American Chemical Society2003125(18):52645265
    [22] Adams C J Earle M J Roberts G et al Friedelcrafts reactions in room temperature ionic liquids [J] Chem Commun1998192097 ~2098
    [23] Huaping Zhu Fan Yang Jie Tang et al Bronsted acidic ionic liquid 1 – methylimidazolium tetrafluoroboratea green catalyst and recyclable medium
    for Esterification[J]Green Chemistry 2003 538~39
    [24] Yanlong Gu Feng Shi Youquan Deng Esterification ofaliphatic acids with olefin promotedby Brnsted acidicionic liquids[J]J Mol Catal AChem2004 21271~
    75
    [25] 黄崇品刘植昌史权等离子液体中异丁烷丁烯烷基化反应石油学学报
    (然科学版)200327(4)120123
    [26] 黄崇品刘植昌史权等改性离子液体中异丁烷丁烯烷基化反应燃料化学学报200331(5)462465
    [27] 刘鹰 刘植昌 黄崇品等 离子液体中异丁烷丁烯烷基化反应研究石油化工200332(增刊)265267
    [28] 孙学文赵锁奇王仁安三氯化铁氯化丁基甲基咪唑离子液体催化苯乙烯烷基化[J]石油炼制化工200334(10)4448






















    文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

    《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
    该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档

    下载文档到电脑,查找使用更方便

    文档的实际排版效果,会与网站的显示效果略有不同!!

    需要 10 香币 [ 分享文档获得香币 ]

    下载文档

    相关文档

    锂离子电池球形MgFe2O4负极材料的合成及电化学性能表

    目录锂离子电池球形MgFe2O4负极材料的合成及电化学性能表征 0前言 11实验部分 21.1实验试剂 3表1.1实验试剂与生产厂家 31.2实验仪器 4表1.2实验仪器相关信息 42 实验过...

    3年前   
    445    0

    人教版高一化学离子反应教案

    高一化学离子反应教案(第一课时)教学目的:1、使学生了解电解质、非电解质;强电解质、弱电解质的含义。2、培养学生实验能力、观察能力,培养探究化学反应实质的能力。培养学生全面认识事物、分析事物的...

    3年前   
    562    0

    部门职责(化学合成)

    浙江康恩贝制药股份有限公司 部门名称:制造三部 上级分管职务名称:分管副总经理 撰写人:姚建龙 分管领导审核: 人事行政部备案: 撰...

    7年前   
    6163    0

    锂离子电池负极材料Fe3O4空心微球的合成及电性能研究

    目录锂离子电池负极材料Fe3O4空心微球的合成及电性能研究 1前 言 21 实验部分 31.1 实验主要试剂及仪器 31.2材料的合成 32材料的表征与测试 32.1材料的结构及形貌表征...

    3年前   
    510    0

    语音合成服务器(TTS Server Express)性能测试报告

    语音合成服务器(TTS Server Express)性能测试报告版本 1.1版本历史日期版本描述作者2000/5/15<1.0>语音合成服务器1.0版性能测试报告胡国平2000/5/31<1...

    12年前   
    454    0

    金银合金纳米团簇的合成及其光学性能研究

    Au纳米团簇相对于大尺寸的Au纳米颗粒而言具有更大的比表面积,因而在一些催化反应中往往表现出更好的催化活性。但是,总的来看二者都存在收率较低和选择性不高等缺点。自Brust[7] 于1994年开...

    2年前   
    391    0

    高中化学知识点总结:离子共存问题

    高中化学知识点总结:离子共存问题1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。   (1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能...

    8年前   
    577    0

    初中化学离子的检验、实验题

    特殊离子的检验、物质成分、性质探究:(总结)1、离子种类检验方法(所加试剂)现 象Cl-先加AgNO3溶液,再加稀HNO3产生白色沉淀SO42-先加Ba(NO3)2(或BaCl2...

    2年前   
    297    0

    人教版化学复习课:常见离子对及其利用 学案

    学习目标1:记住常见离子对并会利用。2:掌握复分解反应规律、会进行物质的除杂、离子的鉴别等。学习重难点1:复分解反应的规律及条件2:物质的除杂、离子的鉴别

    3年前   
    694    0

    初中化学重要知识:分子、原子、离子知识总结

    初中化学重要知识:分子、原子、离子知识总结必考知识点一原子:化学变化中的最小微粒。(1)原子也是构成物质的一种微粒。例如少数非金属单质(金刚石、石墨等);金属单质(如铁、汞等);稀有气体等。(...

    1年前   
    277    0

    化学实验在中学化学教学中的作用和功能

    化学是一门以实验为基础的自然科学,从化学学科的形成和发展来看,化学实验起到了十分重要的作用。化学实验不但是化学科学的基础,而且也是中学化学教学的基础。化学实验对于提高化学教学质量,全面落实培养科...

    5年前   
    1308    0

    化学合成车间培训讲义

    2012年3月份合成车间集中培训(变换)讲义 一、变换岗位的基本任务 在一定的温度和压力条件下,借助变换催化剂的催化作用,将半水煤气中一氧化碳与水蒸气反应,生成二氧化碳和氢气,制得合格的变...

    11年前   
    11250    0

    步步高2014届高三化学一轮练出高分:2.2离子反应 离子方程式

    l [来源:中教网]l 1. 下列说法不正确的是 (  )l ①将BaSO4放入水中不能导电,...

    12年前   
    444    0

    高考化学考点一遍过考点10 离子反应与离子方程式

    一、离子反应的类型和发生条件 (1)复分解反应类型:在溶液中离子间发生互换生成沉淀、气体或难电离物质(水、弱酸、弱碱)。(2)氧化还原反应类型:离子间发生电子转移生成新的离子或物质。(3)盐类的...

    3年前   
    448    0

    步步高2014届高三化学一轮练出高分:2.3离子共存、离子的检验和推断

    [来源:z,zs,tep.com]1. 能在水溶液中大量共存的一组离子是 (  )A.H+、I-、NO、SiOB.Ag+...

    9年前   
    363    0

    高一化学竞赛辅导《溶液中的离子反应》讲义一

    一、电解质和非电解质电解质、非电解质、电离的概念,强电解质、弱电解质的概念。二、弱电解质的电离程度和电离平衡(一)弱电解质电离平衡的建立:在一定条件下(如:温度、压强),当弱电解质电离成离子的速...

    3年前   
    323    0

    水杨酸苄酯的合成研究毕业论文

     毕业论文(设计) ...

    5年前   
    993    0

    关于多孔太阳墙的热性能研究论文

    关于多孔太阳墙的热性能研究论文  摘要:太阳能作为可再生资源,具有清洁、分布广泛等优点。利用太阳墙系统将空热加入后输入室内,实现室内、室外空气对流,同时与建筑一体化进行结合,为太阳能热利...

    5年前   
    934    0

    锗钨酸水热合成电催化

    运用水热法合成的方法得到一种含铜keggin型锗钨酸化合物[Cu(2,2ʹ-bpy)2]2[GeW12O40]•2H2O。通过X-单晶衍射确定该化合物的晶体结构,并对晶体进行了X-射线粉末衍射(...

    3年前   
    527    0

    高考化学考点一遍过考点12 离子的检验与推断

    1.检验离子的“四种方法”(1)生成气体,如 、 的检验。(2)生成沉淀,如Cl−、 的检验。(3)显现特殊颜色,如Fe3+、苯酚的检验。(4)焰色反应:金属或金属离子的检验。

    3年前   
    467    0

    文档贡献者

    文***享

    贡献于2019-06-07

    下载需要 10 香币 [香币充值 ]
    亲,您也可以通过 分享原创文档 来获得香币奖励!
    下载文档

    该用户的其他文档