磺酸基功能化离子液体的合成及催化性能研究.pdf

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1、第23卷第6期化学研究与应用Vo1．23，No．62011年6月ChemicalResearchandApplicationJun．，2011文章编号：1004—1656(2011)06-0667-06磺酸基功能化离子液体的合成及催化性能研究孙兴芳，陈长宝，费娜，宋峰岩，周杰(山东农业大学化学与材料科学学院，山东泰安271018)摘要：以1．(三甲基硅)咪唑、1，4-丁烷磺酸内酯为原料合成了一种新的强酸型离子液体1，3---"(4磺酸基)丁基咪唑，通过HNMR，IR及元素分析对其结构进行了表征。该离子液体试用于催化四甲基频哪醇重排反应和乙酸乙酯

2、合成反应产生了明显的催化效应。结果初步表明，在100℃四甲基频哪醇重排反应4h，产率可达42．6％，70℃冰乙酸与无水乙醇反应1h，乙酸乙酯产率达到87％。离子液回收重复使用5次，其催化活性基本不变。关键词：离子液体；催化；频哪醇重排；酯化反应中图分类号：0621．3文献标识码：ASynthesisandcatalysisperformanceofsulfonicionicliquidSUNXing—fang，CHENChang—bao，FEINa，SONGFeng—yan，ZHOUJie’(CollegeofChemistryandMater

3、ialScience，ShandongAgriculturalUniversity，Tai'an271018，China)Abstract：Onekindofstrongacidionicliguid1，3-di(4'-sulfonic)butylimidazoleionicliquidwassynthesizedusingtrimethylsily-limidazoleand1，4-butanesuhone．ItsstructurewascharacteredbyHNMR、IRandelementanalysis．Theionicliquid

4、wastenta-tivelyusedasacatalystfortetramethylpinacolrearrangementandsynthesisofethylacetate，andbettercatalyticefectwasobtained．Itwasfoundthattheyieldoftetramethylpinacolrearrangementreached42．6％atIO0~Candtheyieldofethylacetatereached87％at70~C．Noapparentlossofactivityoftheioni

5、cliquidwasobservedafteritsfiverecycles．Keywords：ionicliquid；catalysis；pinacolrearrangement；esterification浓硫酸广泛应用于工业催化合成反应，如酯学稳定窗口、热稳定性、极性可调、对有机无机材化反应，频哪醇重排反应等。使用浓硫酸对设备料有良好的溶解能力，同时具有高极化能力和低腐蚀严重，易碳化，副反应多，后处理繁琐和对环配位能力，且易与反应物分离并可回收利用。近境有污染。长期以来，科研工作者在改进催化剂年来离子液体作为催化剂和反应介质被广泛地应方面

6、做了大量的工作⋯，如用酸性阳离子交换树用在许多化学反应中，如Friedel—Crafts反应J、脂、分子筛、杂多酸和固体超强酸等来代替硫酸，Diels—Alder反应J、Heck反应J、氧化反应J、加以解决设备腐蚀和污染问题，但这些催化剂催化氢反应J、低聚反应"』、烷基化反应J、羰基化反活性下降陕，不能有效发挥催化作用。应]、生物催化。。、反应．分离耦合¨、酯化反离子液体一般是指低熔点(<100oC)的离子化应¨等重要有机合成反应，在纳米材料制备¨和合物，它们具有低挥发性、高沸点、宽熔程、宽电化多孑L材料合成¨中也有重要应用。收稿日期：2010

7、-09-26；修回日期：2011-01-20基金项目：国家自然科学基金(30871756)资助项目联系人简介：周杰(1963-)，男，教授，研究方向：化学生物学。Email：zhoujie@sdatredu．cn668化学研究与应用第23卷功能化离子液体是通过将官能团接到离子液流速30mL／min，氢火焰离子检测器，O．5×1．6cm体的阴离子或阳离子结构上来实现的。离子液体邻苯二甲酸二壬酯玻璃填充柱，组分保留时间：无所承载的官能团有醇、醚、酰胺、胺类、酸、脲、硫脲水乙醇(1．1min)；冰乙酸(5．2min)；乙酸乙酯等¨。由于反应过程中的任

8、务专一性，在提高特(1．8min)。定反应的产率方面发挥了重要作用，功能化离子1-三甲基硅咪唑(97％)、1，4一丁烷磺酸内酯液体合成及应用方面的综述