文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
离子液体催化酯化反应研究
姓名:周蓓蕾
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:方岩雄;李树权
20050315
摘要本文以离子液体的功能化为出发点,研究了某些酸性离子液体在酯化反应中的应用,同时,设计、合成了几种新型的离子液体:患谆进行了某些性质的测定,发现患谆一毗咯烷酮硫酸盐;密度为发现离子液体>哂薪虾玫拇呋钚裕浠钚杂肓蛩岵幌嗌舷拢其腐蚀性则远低于硫酸;之后又分别对酯化反应的反应时间、温度、催化剂温度和催化剂用量。并对它们进行了正交实验,结果表明反应时间,回流的反应温度下,催化剂用量%%从Σ首罡摺;苟源呋恋闹化反应收率没有降低。最后为了进一步发掘催化剂的催化活性,我们又进行了乙醇,丙醇,苯甲醇,正庚醇,正辛醇,环己醇与乙酸的酯化反应的考察,发现了它对直链醇酸酯化反应也有同样的催化作用。在对乙醇与乙酸的酯化关键词:环境友好;室温离子液体:酸性催化剂;酯化反应;乙酸正丁酯在现代化工生产中,绝大多数化学反应都必须有催化剂的参与,催化剂的合理选择与应用是化工过程最关键的技术之一,开发新型的绿色催化剂是当今的研究热点。室温离子液体是近几年来才兴起的一种液体催化材料,作为挥发性有机溶剂的替代物,室温离子液体正引起广泛关注,被广泛的应用于化工的各个领域,通过改变它的阴阳离子可以合成适合某类反应的催化剂。咪唑硫酸盐、患谆溥蛄姿嵫巍一甲基咪唑氟硼酸盐、患谆一吡咯烷酮硫酸盐、患谆~吡咯烷酮磷酸盐、患谆一毗咯烷酮氟硼酸盐,并对其/。我们以乙酸正丁酯的酯化反应为模型反应,首先对合成的十种离子液体进行了催化剂活性的考察,用量进行了单因素考察,找到了影响反应的三个主要因素是反应时间,反应复催化能力进行了考察,发现它具有较高的重复使用率,使用我院笃漉反应单因素考察实验中,乙酸乙酯合成的较佳反应条件是催化剂的用量为%,在回流的温度下,反应淮耸币宜岬淖;饰ァ摘要
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绪论第一章离子液体概述绿色化学与室温离子液体工业正逐步朝着这一目标靠拢;但是当前的绿色化学仍面临着三大严峻挑战:研发替代原料、研发替代溶剂以及研发催化剂的新型替代物。其中,研发新型催化剂以其高效、便捷、环境友好而更为人们所亲睐。由于产生无污染物的化学制品的工艺过程一般都涉及到新型催化剂的使用,所以设计有选择性、功能化的绿色催化剂,对绿色化学的未来来说是至关重要的。室温离子液体猼一种环境友好的反虚介质和新型的有机、无机多功能复合材料,近来日益受到人们的关注。它具有无可测蒸气压、可循环使用、无环境污染等优点,己被广泛地室温离子液体一般是由庞大的有机阳离子和相对小型的无机或有机阴离子组成,种类繁多,不过大体上可以分为这样三大类:。型离子液体、非。型离子液体以及其他特殊离子液体。前两种主要区别在于阴离子不同。前者又被称为氯铝酸离子液体,这种离子液体的典型是年发现的:的混合物,它的熔点只有一℃,不过用它作电解液,电解出来的金属光泽和颜色均比较好。年发现了另一种此类离子液体!B嚷了型离子液体的一个显著特点,通过调节。与有机季铵盐的比例,可以生成具有钚浴酸性,甚至超强酸性⋯灾实睦胱右禾濉K衷谥饕1挥τ在电化学和化学反应中,如酰基化、聚合、异构化、烷基化““等等:但这种离窃擞孟执蒲Ъ际醯脑砗头椒ɡ醇跎佟⑾除化学品的设计、生产和应用中有害物质的使用与生产,使所用和开发的化学品和过程更加环境友好MüЧぷ髡呙墙甘昀吹男燎谂Γ壳暗幕,简写为啊魑应用于清洁催化、有机合成、
攀吐危埽子液体组成不固定,热稳定性和化学稳定性较差,且对水极其敏感,。非。型离子液体的常见阴离子有:卤素离子、我们又可大体将离子液体分为四类直鹗沁溥蜓卫吡啶盐类季铵盐类图玖垩卫Ⅳ溲衾胱拥慕峁谷缤疾穕所示。图髦掷胱右禾宓慕峁其中图卜蠷4淼耐榛。芳谆一乙基咪唑四氟硼酸盐,熔点为℃,后发展起来的。这类室温离子液体不同于氯铝酸离子液体,其组成是固定的,同传统的氯铝酸离子液体相比较,这一类新型的室温离子液体具有对水和空气稳定、种类多样等优点,非常适用于做反应介质。其阳离子多为烷基取代的眯唑离子,趵胱其它取代物、等,其中在制备以。一、“等为阴离子的离子液体时要小心爆炸,尤其在干燥过程中更是如此弧啊随着功能化离子液体的出现,离子液体种类也正在以极其迅猛得速度发展。压近似等于零,不挥发,不易燃,导电性强,在嬉韵履芪榷ù嬖趍,,并且对许多无机盐和有机物具有良好的溶解性,易于与其他物质分离,可以循环利用等优良特性,这些突出的优点使之具有许多特殊的用途。它的不易挥发性可