文档介绍：离子液体的合成及其活性表征
摘要
作为新型催化材料和绿色溶剂,离子液体在化学、化工中具有广阔的应用前景。在本文根据前人在Brønsted酸性离子液体方面的部分成果,通过研究和复制其中的合成方法,合成了几种典型的Bronsted酸性离子液体,以期能够催化异丁烷/2-丁烯的烷基化反应。作为先期研究,本文通过对异丁烷/2-丁烯进行催化反应,来评价酸性离子液体的催化性能。离子液体烷基化反应产物的选择性与活性均可通过色谱分析:将烷基化反应之后的样品进行色谱检测,根据各个产物的不同百分含量,表征相关离子液体的催化性能。从而达到初步研究的目的。
催化性能评价显示,[MBSIm]HSO4离子液体的催化活性与作为对比参照物的Et3NHCl/AlCl3离子液体(此离子液体可用于烷基化反应)略低,但明显高于硫酸为催化剂的烷基化反应,在色谱的检测中其C8产物含量高于硫酸催化的结果。
关键词:离子液体,Et3NHCl/AlCl3,[MBSIm]HSO4,色谱分析
Study on the synthesis and reaction activity of
the Brønsted acidic Ionic Liquids
Abstract
Author : Chang Long
Tutor : Liu Ying
Ionic liquids (ILs) can be used in chemistry and chemistry engineering field as the catalysts and green solvent. In this study, we have synthesized several Brønsted acidic ILs according to the previous references. We anticipated that these ILs could be used as the novel catalysts for isobutane and butanes alkylation reaction.
It is found that [MBSIm]HSO4/H2SO4 system has higher TMPs selectivities than H2SO4’s. The TMPs can reach to %. However, it is lower than Et3NHCl/AlCl3-CuCl catalytic system. Further research should be studied.
Key words: Ionic Liquid, Et3NHCl/AlCl3,[MBSIm]HSO, Chromatogram analysis
目录
第一章引言 1
第二章离子液体合成的准备工作 3
实验仪器和药品 3
实验前的理论准备 4
色谱仪的调试 5
: 5
第三章离子液体的合成 8
预备实验 8
氯铝酸离子液体的制备 8
氯铝酸亚铜离子液体的制备 8
离子液体合成 9
[MBSIm]HSO4离子液体的制备 9
第四章离子液体催化活性的表征 11
AlCl3/Et3NHCl离子液体催化性的表征 11
离子液体的催化反应 11
催化产物的色谱图分析 11
硫酸的催化反应表征 12
硫酸液体的催化反应 12
: 12
[MBSIm]HSO4酸性离子液体的表征 13
离子液体的催化反应 13
离子液体催化异丁烷/2-丁烯反应的色谱图分析 14
对比说明 15
第五章初步结论 16
离子液体的合成 16
离子液体的催化效果 17
实验说明 17
参考文献 18
致谢 19
第一章引言
酸性离子液体分为Lewis酸和Brønsted 酸两种类型。其中,Lewis酸性的离子液体是由金属卤化物MClx和有机卤化物混合制得的,最具有代表性的是A1Cl3类离子液体,由于该类离子液体的起始原料在空气下不稳定,存在着操作不便和潜在的环境问题。相对于Lewis酸性离子液体,Brønsted酸性离子液体对水和空气则较为稳定,它是通过向一般离子液体的阳离子或阴离子,特别是在阳离子咪唑环上的氮原子上引入某些具有催化活性的官能团而制得的。2002 年Cole 等首次报道了具有较强Brônsted酸性的离子液体的合成,其结构是在阳离子中引入了磺酸基。自此,Brônsted 酸性离子液体