松节油直接水合反应研究

以大孔强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 15为催化剂,松节油水合反应,生成主要产物α-松油醇,在此过程,α-蒎烯同时在催化条件下发生异构化反应,生成一些单环萜烯。实验在搅拌釜反应器内分别考察了搅拌速度、催化剂种类、溶剂种类、催化剂质量分数、反应物质量比、温度及反应时间对松节油转化率和α-松油醇收率的影响,确定了最佳反应条件:催化剂质量为物料总质量的15%,m(松节油)∶m(水)∶m(异丙醇)=1∶1∶2,反应温度70℃,反应时间4 h。并以此为反应条件,在中试规模的喷射反应器内进行放大实验,反应4 h后,松节油转化率约为85%,α-松油醇得率约为35%,达到较好反应结果。     

4-[（3-（三甲氧基硅烷基）丙氧基）甲基]-1H-1,2,3-三氮唑的合成

以特戊酸氯甲酯为原料,经过叠氮取代、环加成和威廉森合成反应,制得一种新型可传导质子的单体4-{[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]甲基}-1H-1,2,3-三氮唑(Ⅲ)。采用正交实验设计和单因素实验考察了反应温度、反应时间、反应物料摩尔比和催化剂用量等因素对收率的影响,合成特戊酸叠氮甲酯(Ⅰ)的最佳工艺条件:n(叠氮钠)∶n(特戊酸氯甲酯)=1.5∶1,反应时间20 h,反应温度78℃;合成[4-(羟甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基]-特戊酸甲酯(Ⅱ)的最佳工艺条件:n(丙炔醇)∶n(Ⅰ)=1.3∶1,反应温度50℃,反应时间24 h,n(CuSO4.5H2O)∶n(抗坏血酸)∶n(Ⅰ)=0.02∶0.1∶1,在该条件下目标产物收率为63.9%。用FTIR、1HNMR和13CNMR对产物的结构进行了表征。     

甲苯-4-磺酸催化高效合成尼泊金正丁酯防腐剂

以对羟基苯甲酸和正丁醇为主要原料,甲苯-4-磺酸为催化剂,正丁醇为带水剂,催化合成尼泊金正丁酯。考察了原料对羟基苯甲酸和正丁醇的摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间等对反应的影响。结果表明,适宜的反应条件:以0.02 mol对羟基苯甲酸计,n(正丁醇)∶n(对羟基苯甲酸)=4∶1,m(甲苯-4-磺酸)∶m(对羟基苯甲酸)=0.12∶1,反应温度140℃,反应时间3 h。该条件下,重复实验3次,尼泊金正丁酯收率均达99%以上。     

离子液体催化合成5-叔丁基间二甲苯的研究

合成酮麝香的重要中间体5-叔丁基间二甲苯的传统合成工艺存在酸催化剂回收利用困难、污染严重等问题。为了寻求新型绿色催化体系，合成了咪唑和季胺类功能性离子液体[Bmim]Cl-AlCl₃、[Bmim]Cl-FeCl₃、[Et₃NH]Cl-AlCl₃、[Et₃NH]Cl-FeCl₃。以[Bmim]Cl-AlCl₃离子液体为催化剂，考察了反应温度、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)、反应时间等对合成5-叔丁基间二甲苯的影响，并通过响应面法得出最优工艺条件：反应温度为13℃、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)=1∶1.2∶0.1、反应时间为73 min,此时5-叔丁基间二甲苯收率可达95%以上。     

α-蒎烯阳离子聚合工艺的改进

以A lC l3/SbC l3为催化剂,用SbC l3逐步滴加方式,通过两步聚合工艺制备了α-蒎烯树脂。通过正交实验,对α-蒎烯调控聚合的各影响因素进行了研究。结果表明,与传统的一步聚合工艺相比,该工艺在保持单体高转化率的同时,使聚合反应变缓,避免了由于反应过快而引起的聚合产物中低聚体含量高,Mn下降的现象;有效提高了聚合物的软化点;降低了聚合物的色值。在优化工艺条件下,催化剂用量比传统工艺减少30%以上,制得的α-蒎烯树脂软化点为138℃(环球法),色泽3(铁钴色),得率达81.0%,软化点提高8℃以上,色泽降低2级以上。产品各项指标均超过了我国行业标准LY/T1453—1999特级水平。     

[Bmim]Cl-AlCl_3离子液体催化1,2-苯并苊醌的合成

研究了氯代1-甲基-3-丁基咪唑-三氯化铝([Bmim]Cl-AlCl3)离子液体催化蒽与草酰氯的Friedel-Craft酰基化反应。GC/MS分析发现生成了1,2-苯并苊醌(又名1,2-蒽乙二酮),用GC法考察了不同反应条件对1,2-蒽乙二酮收率和选择性的影响。当AlCl3在[Bmim]Cl-AlCl3离子液体中的摩尔分数为0.67,m{[Bmim]Cl-AlCl3}∶m(蒽)=8∶1,n(草酰氯)∶n(蒽)=2∶1,反应温度45℃,反应时间6 h时,1,2-蒽乙二酮收率为88.2%,选择性可达100%。[Bmim]Cl-AlCl3离子液体5次循环使用后,1,2-蒽乙二酮的收率和选择性仍达88.0%和99.6%。经萃取、重结晶等方法得到了w(1,2-蒽乙二酮)=98.3%的产品,通过熔点测定、GC、GC/MS、FTIR和1HNMR对反应产物进行了定性和定量分析。     

环境友好催化合成环己酮1,3-丙二醇缩酮

以SO42--TiO2/A l2O3固体超强酸催化剂,通过环己酮和1,3-丙二醇的缩合反应,研究合成了环己酮1,3-丙二醇缩酮,较系统地研究了催化剂的活化温度、TiO2的负载量、催化剂用量、反应物配比、带水剂对缩合反应的影响。结果表明,在环己酮和1,3-丙二醇的缩合反应中,SO42--TiO2/A l2O3固体超强酸催化剂具有良好的催化活性和稳定性,催化剂的活化温度为500℃,TiO2的负载量为10%;n(环己酮)∶n(1,3-丙二醇)=1∶1.2,催化剂的用量1.0g,甲苯为带水剂,反应时间1.5 h。在最佳条件下,缩酮的产率可达99.1%,产品纯度为99.6%。     

5-溴-7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴的合成

以1-溴萘为原料,合成了5-溴-7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴,总产率为63.1%。其中,对中间体2-(1-萘基)苯甲醛、7-甲基-7H-苯并[C]芴和7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴的合成工艺进行了优化。优化反应条件为:2-(1-萘基)苯甲醛合成中,催化剂Pd(dppf)Cl2质量分数3.0%,反应温度40℃,反应时间2 h,产率96.8%;7-甲基-7H-苯并[C]芴合成中,催化剂Amberlyst 15型离子交换树脂的质量分数0.6%,反应温度110℃,反应时间4 h,产率95.4%;7,7-二甲基-7H-苯并[C]芴合成中,n(对甲苯磺酸甲酯)∶n(7-甲基-7H-苯并[C]芴)=2.5∶1,反应温度40℃,产率91.0%。产品结构通过1HNMR和ESI-MS进行了表征。     

高氯酸-离子液体复合催化油酸聚合反应工艺

将高氯酸分别溶解于[(C2mim)BF4]、[(C4mim)BF4]和[(C8mim)BF4]制备了3种酸性离子液体复合催化剂,用于催化油酸的聚合反应,结果表明：[HClO4-(C4mim)BF4]的催化效果最佳。以[HClO4-(C4mim)BF4]为催化剂,考察了n(油酸)∶n(高氯酸)∶n(月桂酸)∶n[(C4mim)BF4]、反应温度和反应时间等条件对反应结果的影响。在n(油酸)∶n(高氯酸)∶n(月桂酸)∶n[(C4mim)BF4]＝1∶0.7∶0.5∶0.5、45 ℃、24 h 的较佳工艺条件下,交内酯（estolides）的收率88％,倾点－17 ℃。此催化剂可以循环利用5次,实现了交内脂的绿色合成。     

杂多酸催化合成4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚

以4-叔丁基苯酚和苯乙烯为原料,Keggin型杂多酸12-磷钨酸为催化剂,合成4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP),考察了原料摩尔比、反应时间、反应温度以及催化剂用量对t-BAMBP收率的影响。结果表明,较优工艺条件为:n(苯乙烯)∶n(4-叔丁基苯酚)=1.3∶1,反应时间为90 min,反应温度为90℃,催化剂用量为1%[m(12-磷钨酸)∶m(4-叔丁基苯酚)],4-丁基苯酚转化率为95%,t-BAMBP收率为62.4%。     

单核及双核叔铵盐离子液体的合成及用于柠檬酸三丁酯的制备

合成了具有Bronsted酸性的单核叔铵盐离子液体1-(丙酸基)高哌啶硫酸氢盐[HMILS]HSO4和双核叔铵盐离子液体双-(1-高哌啶)亚丁基双硫酸氢盐HMIBL[HSO4]2,用红外、核磁、元素分析及热分析等方法对合成的产物进行表征。把合成的单核及双核酸性离子液体作为催化剂用于催化柠檬酸和正丁醇的酯化反应,考察其催化活性。结果表明,离子液体的催化活性与其酸强度呈相关性,其中双核离子液体HMIBL[HSO4]2具有较强的酸性和较高的催化活性,当反应条件为n(正丁醇)∶n(柠檬酸)∶n(HMIBL[HSO4]2)=5∶1∶0.05、120℃、反应时间3h,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为98.91%和99.53%,反应后的酸性离子液体可以回收,稳定性好,重复使用10次后仍有较高的催化活性。     

离子液体催化2-氯噻吩氯甲基化反应研究

以2-氯噻吩、多聚甲醛为原料,以离子液体[C2mim]Br、[C3mim]Br、[C4mim]Br、[C5mim]Br、[C6mim]Br、[C7mim]Br、[C8mim]Br、[C12mim]Br、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4、[Bmim]C4F9SO3和[Bmim]Cl为催化剂进行氯甲基化反应,得到产物2-氯-3-氯甲基噻吩。研究表明,离子液体可以促进2-氯噻吩的氯甲基化反应,具有相转移催化剂的效果,并且以[C4mim]Br和[C8mim]Br的催化效果为佳。反应最佳条件为:离子液体[C8mim]Br摩尔分数为5%(相对于2-氯噻吩),温度40℃,反应时间8h,产物产率可达92.1%。     

蒙脱土负载［C14mim］+有机阳离子催化合成柠檬酸三丁酯

通过咪唑基离子液体和蒙脱土在甲苯溶液中的离子交换反应，将热稳定性高的咪唑基有机阳离子［C₁₄mim］⁺交换吸附进入蒙脱土片层间，制备了蒙脱土负载的有机阳离子固体催化剂［C₁₄mim］⁺/MMT。利用XRD和TGA对催化剂的结构与性能进行了表征和测定，研究了蒙脱土负载有机阳离子固体催化剂的催化性能，初步考察了其稳定性及再次使用效率。研究结果表明，［C₁₄mim］⁺/MMT在合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的酯化反应中表现出较高的催化活性，可循环使用。与未负载的C₁₄mimBF₄相比，［C₁₄mim］⁺/MMT具有催化活性高、稳定性好和易分离的特点。     

咪唑盐离子液体的微波合成、表征及性质研究

通过微波辐射,在无溶剂的状态下以N-甲基咪唑为原料合成了4种氯化1-烷基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl、[Omim]Cl、[C_12mim]Cl、[C_16mim]Cl)离子液体,并测定了离子液体的表面张力和吸水性能.     

磁性离子液体1-甲基-3-烷基咪唑四卤化铁盐的合成及其物性表征

合成了4种1-甲基-3-烷基咪唑四氯化铁盐[Cnmim]FeCl4(n=2, 4, 6, 8)及3种1-甲基-3-丁基咪唑四卤化铁([C4mim]FeX4, X=Cl, Br)磁性离子液体,光谱结果表明,[Cnmim]FeCl4及[C4mim]FeBr4中阴离子单一,而[C4mim]FeClBr3及[C4mim]FeCl3Br中的阴离子为FeBr4-, FeBr3Cl-, FeCl2Br2-, FeCl3Br-, FeCl4-的混合物. 测定了其密度、粘度、电导率,磁性离子液体密度较大,25℃时为1.25~1.94 g/cm3;粘度较小,25℃时为21~65 mPa×s;电导率较大,30℃时为0.23~1.37 S/m. 并研究了其物性随温度及结构的变化规律.     

离子液体催化合成环己烯

以环境友好的离子液体[BMIm]NO3为催化剂,采用环己醇脱水反应清洁合成环己烯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对产品收率的影响。结果表明,在[BMIm]NO3与环己醇的摩尔比为1∶33,于180℃、反应2 h的条件下,产品收率可以达到93%,离子液体催化剂重复使用4次时,环己烯的收率仍可达到88%。     

Study on Dissolution and Regeneration of Poplar Wood in Imidazolium-Based Ionic Liquids

Abstract

We tested dissolution and regeneration of poplar wood using 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([C₄mim]Cl) and 1-butyl-3-methylimidazolium acetate ([C₄mim]OAc). When 5wt% of poplar sawdust in [C₄mim]OAc was stirred at 130°C, 96wt% of added poplar was dissolved in [C₄mim]OAc, whereas 25.3wt% of poplar dissolved in [C₄mim]Cl at the same reaction condition. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and lignin content analysis revealed that poplar was partially delignified during the dissolution and regeneration processes. X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analysis (TGA), and microscopy were used to characterize raw poplar sawdust, undissolved poplar, and regenerated wood from the poplar-ionic liquid solution. The direct acetylation of poplar-[C₄mim]OAc solution using acetyl chloride was also performed in the absence of any organic solvent. FT-IR analysis of the resulting wood sample revealed the formation of partially delignified acetylated-poplar.     

离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸。并对离子液体中[Bmim]Cl与三氯化铝的摩尔比、原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件进行了考察。较优工艺条件为:n(AlCl3)∶n([Bmim]Cl)=1∶3,n(离子液体)∶n(邻苯二甲酸酐)∶n(乙苯)=1∶1∶1,反应温度为50℃,反应时间为4h,在此条件下,[Bmim]Cl-AlCl3催化邻苯二甲酸酐的转化率可达100%,目标产物2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸的选择性达97.14%,可避免使用有机溶剂。