Br_nsted-Lewi雙酸型離子液體催化酯交換反應的研究.pdf

1、酯交換反應是有機化學中一種重要的反應，常用的催化劑大多存在著催化劑與產(chǎn)物難分離、較難回收利用的缺點，開發(fā)一類催化性能高、可重復利用的催化劑成為研究的熱點?；谒峁δ芑x子液體結構可設計和酸性可調變的特性，本文合成了10種酸性離子液體，利用吡啶探針FT-IR鑒定了部分離子液體Brφnsted和Lewis酸型，利用乙腈探針FT-IR比較了同種離子液體Lewis酸性的大小和不同種類離子液體Lewis酸性的大小。并將合成的離子液體應用到酯交換反

2、應中得到以下結論：
　　離子液體催化聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和異辛醇酯交換制備對苯二甲酸二異辛酯(DOTP)，和傳統(tǒng)催化劑進行了比較，結果表明Brφnsted-Lewis酸型的離子液體(3-磺酸)-丙基三乙基銨氯鋅酸鹽[HSO3-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(x=0.67，x為ZnCl2的摩爾含量)的催化性能高于常規(guī)催化劑性能，在此離子液體條件下，考察了影響反應的多種因素，得到了制備DOTP較佳工藝條件：n(PE

3、T重復單元)：n(異辛醇)=1:5，m(PET)：m(離子液體)=5:2，于210℃下反應8h時，PET的轉化率幾乎為100%，DOTP和乙二醇(EG)的收率達到94.9％和95.6％。
　　離子液體催化PET和正丁醇酯交換制備對苯二甲酸二丁酯(DBTP)，多種常規(guī)催化劑和離子液體催化劑進行了催化性能比較，結果表明：具有Brφnsted-Lewis酸型的離子液體(3-磺酸)-丙基三乙基銨氯鋅酸鹽[HSO3-(CH2)3-NEt3]

4、Cl-ZnCl2(x=0.67)和(3-磺酸)-丙基-3-甲基咪唑氯鋅酸鹽[HSO3-(CH2)3-mim]Cl-ZnCl2(x=0.67)具有較佳的催化活性，均高于常規(guī)催化劑的催化性能?？疾炝嗽陔x子液體(3-磺酸)-丙基三乙基銨氯鋅酸鹽[HSO3-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(x=0.67)條件下影響PET和正丁醇反應的因素，得到了制備DBTP較佳的工藝條件：n(PET重復單元)：n(正丁醇)=1:3，m(PET)：m(離

5、子液體)=5:1，于205℃下反應8h時，PET的轉化率幾乎為100％，DBTP和EG的產(chǎn)率達到95.3％和95.7％。
　　離子液體催化大豆油和甲醇酯交換制備生物柴油，和傳統(tǒng)催化劑進行了比較，結果表明：雖然常規(guī)催化劑NaOH和離子液體催化劑[HSO3-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(x=0.67)的催化性能都比較好，但NaOH的應用受原料油酸性的影響較大，而具有Brφnsted-Lewis酸型的離子液體(3-磺酸)-丙

6、基三乙基銨氯鋅酸鹽[HSO3-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(x=0.67)基本不受原料油酸性的影響，考察了此離子液體條件下的單因素實驗，得到了較佳的工藝條件：n(甲醇)：n(大豆油)=8:1，m(大豆油)：m(離子液體)=20:3，于140℃反應6h時，生物柴油的收率為95.7％。
　　對以上實驗中篩選出的催化性能較佳的離子液體都做了回收重復利用實驗，發(fā)現(xiàn)離子液體回收重復利用多次，其催化性能沒有明顯降低。此外并用FT-