室温离子液体催化体系研究进展

离子液体作为环境友好型离子溶剂在烷基化、酰基化、加氢和聚合等催化体系中,不仅比传统的分子溶剂在提高反应的速率和选择性以及催化剂的循环回收利用等方面具有明显的优势,而且自身还具备一定的催化活性.综述了离子液体在上述催化体系中的应用研究进展.     

离子液体及其在催化CO2转化领域的研究进展

离子液体因其可调节的结构具有独特的性质,同时具有低挥发性、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,广泛应用于吸收CO₂和催化CO₂转化领域。综述了离子液体与CO₂之间的相互作用及其在光催化转化、电催化转化、光电催化转化及光热催化转化CO₂领域的研究进展,最后对离子液体未来的发展进行了展望。     

离子液体催化有机反应研究进展

介绍了离子液体的国内外研究现状,综述了几类离子液体在催化有机反应中的应用研究进展。     

功能化离子液体催化酯化反应研究进展

综述了具有不同官能团的单核、双核离子液体催化酯化反应的研究进展,针对不同官能团的单核、双核离子液体的催化机理、催化效果进行了分析,表明离子液体在酯化反应中的催化活性主要取决于其官能团和阴阳离子的结构。通过对比单核、双核离子液体催化酯化反应的研究结果发现,双核离子液体在催化酯化反应性能上相对于单核离子液体表现出一定的优势。最后,对离子液体作为酯化反应催化剂的潜在的应用前景进行了展望。     

酸性离子液体催化蔗糖转化合成5-羟甲基糠醛

研究了离子液体催化蔗糖合成5-羟甲基糠醛的反应过程.合成并表征了N-甲基吡咯烷酮甲磺酸盐和N-甲基吡咯烷酮硫氢酸盐两种离子液体,并考察了两种离子液体在N,N-二甲基甲酰胺-溴化锂(DMF-LiBr)溶剂体系中催化蔗糖合成5-羟甲基糠醛的反应情况.结果表明,N-甲基吡咯烷酮甲磺酸盐催化效果较好,氮气保护下,在反应温度85...     

离子液体催化合成乙酸乙酯的研究进展

离子液体是近年来化学化工领域中研究的热点,具有不挥发、易回收、热稳定性好等突出的优点,已被广泛的应用于乙酸乙酯合成反应中。本文综述了Lewis酸性离子液体、Br nsted酸性离子液体、固载化离子液体近年来作为绿色、高效的催化剂在乙酸乙酯合成反应中的应用,并展望了今后的研究和发展方向。     

生物质衍生物催化转化制喷气燃料组分的研究进展

随着我国航空业的不断发展,对喷气燃料的需求也日益增加。在石油危机和环境问题日益严重的背景下,如何可再生地利用生物质资源生产出喷气燃料组分来部分代替传统炼油得到的喷气燃料受到相关科研人员密切关注。从催化的层面入手,本文回顾了利用催化化学方法将生物质衍生物催化制备转化为喷气燃料组分的不同途径,介绍了合成高密度、高辛烷值等高品质喷气燃料组分的新型工艺路线,给出不同糖醇平台的优缺点,如：单官能团化合物平台工艺路线复杂,目的产物选择性低;糠醛和5-羟甲基糠醛平台、乙酰丙酸和γ-戊内酯平台、2-甲基呋喃平台目前工艺较为成熟,已实现工业化。在此基础上,总结分析了目前以糖醇平台催化制备喷气燃料组分的研究状况,指出解决单糖到平台化合物大规模生产问题和研发高效、水热稳定性好的加氢脱氧催化剂可能是未来该领域研究的重点。     

离子液体在生物质提取中的应用

离子液体应用于提取具有节能省时、提取率高、不易挥发、溶解性强等优点,是良好的新型绿色提取溶剂,并且可通过改变阴阳离子的构成产生不同的性质,从而使提取范围更大。综述离子液体在蛋白质、DNA、纤维素、磷脂、生物柴油和淀粉等生物质提取中的应用,并对离子液体在生物质中的应用进行了总结和展望,并提出了离子液体应用中有待解决的问题,以期有助于离子液体的利用。     

基于离子液体的生物质组分分离研究进展

生物质资源的开发利用是解决资源危机和能源危机的重要途径,但传统的生物质组分分离工艺效率较低且污染严重,极大地制约了生物质资源的高值化利用。作为一类新型溶剂,离子液体可以溶解纤维素、木质素和天然生物质材料,为生物质的组分分离及加工转化提供了有力的工具。本文简述了离子液体在生物质组分分离中的应用,包括离子液体作为溶剂直接从木质纤维素类生物质中提取分离纤维素和木质素,以及在离子液体介质中通过化学反应降解生物质来分离主要组分的方法。从离子液体优选、反应路径设计、生物质预处理、溶解条件和再生剂等方面分析了生物质组分分离工艺。成本高、效率低且容易引起二次污染是阻碍离子液体用于生物质组分分离的主要因素。为了提高生物质组分分离的经济性和绿色性,今后应着力设计低成本、低黏度、热稳定性强和低毒的离子液体,研发绿色高效的生物质组分分离工艺和离子液体再生方法。     

离子液体中的生物催化

综述了有关离子液体在生物催化方面的应用。室温离子液体具有非挥发性、热稳定性、强极性和亲水性等特点。目前离子液体的溶解特性已在生物催化再循环和产品的回收方面得到了很好的应用。     

离子液体介质中纤维素资源转化研究进展

木质纤维素是地球上最丰富的可再生有机碳资源,将其高效转化为化学品或燃料,对缓解全球能源危机和解决环境污染问题具有重要意义。离子液体因对木质纤维素具有独特的溶解性能,近年来作为新型溶剂在生物质转化中获得广泛应用。综述了离子液体用于木质纤维素预处理及化学转化的最新研究进展,包括纤维素溶解、木质纤维素组分分离、纤维素水解制葡萄糖、六碳糖及纤维素催化转化制5-羟甲基糠醛以及碳水化合物的其他转化途径等,同时对基于离子液体平台的生物质转化技术存在的挑战、未来发展趋势及工业化前景进行了展望。     

咪唑类离子液体的催化加成反应

离子液体作为一种新型绿色溶剂,具有许多独特的物理化学性质,可用在许多重要领域。简单介绍离子液体及其特点,重点介绍在咪唑类离子液体中Diels-Alder,Michael,Bischler-Napieralski等典型的加成反应。     

二元离子液体强化秸秆预处理

为了提高生物质秸秆的溶解率、优化秸秆组分再分布,采用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][OAc])的二元离子液体混合体系,考察溶剂组成、反应温度和处理时间三因素对预处理的影响。结果表明,随着[Bmim]Cl在二元离子液体中摩尔比的升高,秸秆溶解率呈先上升后下降的趋势;纤维素在处理后秸秆中所占比例也遵循此规律。随着温度升高,溶解率逐渐增加,当温度超过100℃时,二元离子液体溶解液的黏度发生突变,秸秆发生变性;此外,随着处理时间的延长,溶解率逐渐升高,但是超过3 h以后,溶解效果提升并不明显。综合各因素作用效果,确定最佳反应温度为90℃,最佳处理时间3 h。在此条件下,秸秆的溶解率达到46.53%,经处理后秸秆中纤维素比例达到55.77%。     

Exceptionally effective H2S absorption and conversion into thiols in novel superbase protic ionic liquids

We demonstrate an effective strategy for capture and conversion of H₂S in novel superbase protic ionic liquids (SPILs). It is found that the synthesized SPILs with the multiple active sites exhibit the unprecedented H₂S uptake via chemical absorption (up to 1.81 mol mol⁻¹ at 298.2 K and 1 bar). More importantly, H₂S molecule is activated by these SPILs during the absorption process, so that the activated H₂S can be converted further into high value-added thiols in situ with excellent yields under mild conditions (303.2 K and 1 bar) without any solvents and metallic catalysts. Since H₂S-saturated SPILs can be regenerated by chemical conversion of absorbed H₂S into thiols, thereby eliminating the higher input of energy consumption during the process of H₂S stripping. This SPIL-mediated scheme provides an alternative approach for the capture and chemical conversion of H₂S.     

离子液体制备及其化工应用进展

回顾了离子液体的发展阶段及作为一种新型的绿色环保有机化合物具有的一些优异性质,如低的饱和蒸气压、良好的溶解性、热稳定性、高电导率和宽的电化学窗口等。综述了离子液体的种类、构效关系及制备方法,介绍了离子液体在萃取分离方面的应用,作为溶剂在各类常见的有机反应中的影响和优势,包括氧化反应、Friedel-Crafts反应、Diels-Alder反应、碳-碳偶联反应、酯化反应、环氧化反应等。与传统催化剂进行比较,突出了不同类型的离子液体催化剂对不同催化反应效果的优势,指出了离子液体催化剂发展的趋势。提出了离子液体今后将突出在节能减排、非均相高效催化方面的应用前景。     

在离子液体中锡催化多糖分解合成乳酸

淀粉和纤维素能够被四氯化锡催化转化为乳酸甲酯和乳酸,使用离子液体是实现多糖转化的关键。在实验中考察了催化剂、离子液体、反应时间和反应温度对于总乳酸收率的影响。实验结果显示,在1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐中的淀粉在140℃条件下反应2 h可获得54%总乳酸收率,纤维素的收率为15.1%。果糖在同样的反应条件下收率为95%,葡萄糖为64%,这意味着反应机理可能为纤维素和淀粉首先降解为葡萄糖,然后异构为果糖,最终果糖分解为乳酸。     

离子液体混合溶剂预处理后孟宗竹的热解

使用1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF₄)和1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物([Bmpy]Cl)与水并添加固体酸催化剂Nafion^®NR50组成的混合溶剂对孟宗竹进行预处理比较研究,分析了处理后孟宗竹的成分含有量、结晶结构和表面形貌等变化。把处理后的孟宗竹应用于热解研究中,通过TG-DTA和GC-TCD的分析,发现[Bmim]Cl离子液体的混合溶剂处理后的孟宗竹更易于热解反应;此外热解产物更多地从焦炭转化成气体产物;其中添加固体酸的混合溶剂预处理后的1.0 g孟宗竹样品中,在热解反应后焦炭含量为0.19 g,低于未处理样品的0.24 g;生成约0.12 g气体产物大于未处理样品的0.04 g。并探讨了离子液体混合溶剂作为一种新型前处理溶剂应用于生物质热解研究中的潜力和问题。     

Chemicals from biomass: synthesis of lactic acid by alkaline hydrothermal conversion of sorbitol

BACKGROUND: Currently, the ‘green chemistry’ philosophy is being increasingly adopted by the chemical industry and, therefore, new production procedures of valuable chemicals from biomass‐derived raw materials are being sought. In this work, the synthesis of lactic acid from sorbitol under alkaline hydrothermal conditions is investigated by analyzing the influence on conversions and yields of temperature, NaOH/sorbitol molar ratio (MR), initial sorbitol concentration (SC) and reaction time. RESULTS: A 100% sorbitol conversion and a maximum 39.5% yield of lactic acid on a carbon basis are obtained at 280 °C, 50 min, 1.0 mol L^?1 SC and 2.0 MR. Glyceraldehyde was the only identified intermediate while formic acid, acrylic acid, acetic acid, oxalic acid and sodium carbonate were identified as over‐oxidation products, all of them in very low yields with the exception of formic acid (16% yield at a MR of 4 and 280 °C). Several plausible conversion routes of sorbitol involving dehydrations, keto‐enol tautomerisms, reverse aldol condensations, aldol condensations, Cannizzaro reactions and oxidations are proposed. CONCLUSIONS: Considering the high number of parallel conversion routes as a consequence of high functionality of sorbitol, the 39.5% lactic acid yield obtained is a good result. Total carbon mass in all identified products only justifies, at most, 50% of that in sorbitol due to the coexistence of several conversion routes resulting in a large number of products other than lactic acid. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry