论文摘要
本文采用两步法合成了1-（3-磺酸基）丙基3-甲基咪唑磷酸二氢盐[HSO3-pmim]+[H2PO4]-、1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[HSO3-pmim]+[HSO4]-、n-（3-磺酸基）丙基吡啶硫酸氢盐[HSO3-ppy]+[ HSO4]-、n-（3-磺酸基）丙基吡啶磷酸二氢盐[HSO3-ppy]+[H2PO4]-、（3-磺酸基）丙基三乙基铵硫酸氢盐[N（Ef）3（CH2）3-SO3H] +[HSO4]-和（3-磺酸基）丙基三乙基铵磷酸二氢盐[N（Ef）3（CH2）3-SO3H]+[H2PO4]-、1-n-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C4mim]+[ HSO4]-和1-n-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐[C4mim]+[ H2PO4]-等8种Brφnsted酸性离子液体。同时还合成了AlCl3-氯化-n-甲基咪唑[Hmim]Cl- AlCl3、AlCl3-溴化-1-n-乙基-3-甲基咪唑[C2mim]Brr AlCl3、AlCl3-氯化-1-n-丁基-3-甲基咪唑[C4mim]C1-AlCl3、AlCl3-氯化三乙基铵[（Et）3NH]Cl- AlCl3、AlCl3-溴化四乙基铵[（Et）3NC2H5]Br- AlCl3、AlCl3-氯化丁基三乙基铵[（Et）3NC4H9]Cl-AlCl3、AlCl3-氯化吡啶[C5H5NH]C1-AlCl3、AlCl3-溴化乙基吡啶[C5H5NC5H5]Br- AlCl3、AlCl3-氯化丁基吡啶[C5H5N C4H9]C1- AlCl39种Lewis酸性离子液体,并对上述合成的离子液体进行了系统的结构表征和酸度测定。在α-蒎烯制取α-松油醇的水合反应中,考察了传统催化剂磷酸和6种由离子液体分别与氯乙酸组成的复合催化体系的催化性能和重复使用效果。结果表明,使用酸功能化离子液体[HSO3-pmim]+[ H2PO4]-与氯乙酸组成的催化体系催化效果较好,且与产物容易分离。考察了各工艺条件对反应的影响规律,在最佳工艺条件下,仅.蒎烯的转化率达97.1%,产物α-松油醇选择性达52.4%,且该复合催化体系不经任何处理可直接重复使用,重复使用5次后,α-蒎烯转化率仍达83.7%,松油醇选择性为51.6%。同样,在α-蒎烯一步酯化制取乙酸龙脑酯和乙酸松油酯的反应中,考察了传统催化剂硫酸、磷酸和由8种离子液体分别与氯乙酸组成的复合催化体系的催化和重复使用效果。结果表明,酸功能化离子液体[HSO3-pN（Et）3]+[HSO4]-与助催化剂氯乙酸组成的复合催化体系对乙酸龙脑酯具有较高的选择性,达45.1%,α-蒎烯转化率达95.9%,且催化体系在重复使用5次时α-蒎烯转化率仍达87.4%;离子液体[HSO3-pmim]+[H2PO4]-与助催化剂氯乙酸组成的复合催化体系对乙酸松油酯具有较高的选择性,达36.0%,α-蒎烯转化率达85.7%,且催化体系可重复使用6次。同时,还详细考察了反应物配比、反应时间、反应温度以及催化剂用量对以上各反应的影响,得到了各反应的最佳条件。同时还对烷基咪唑- AlCl3类、烷基三乙胺- AlCl3类和烷基吡啶- AlCl3类三类Lewis酸性离子液体在α-蒎烯聚合反应中的影响规律做了初步的探讨,其中[C4mim]C1-AlCl3催化效果最佳,萜烯树脂软化点达104℃。酸性离子体在α-蒎烯领域的应用,较好地解决了现有工艺中存在的催化剂一次性用量大、产物不宜分离及其后处理复杂,环境污染严重等缺点。本工作对酸性离子液体在相应模型反应中的应用具有重要的指导意义。
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摘要ABSTRACT前言1 综述1.1 α-蒎烯化学反应的研究进展1.1.1 α-松油醇的性质及其研究现状1.1.2 乙酸松油酯和乙酸龙脑酯的性质及其研究现状1.1.3 萜烯树脂的性质及其研究现状1.2 离子液体的研究进展1.2.1 离子液体的分类1.2.2 离子液体的制备1.2.3 离子液体的特性1.2.4 离子液体的功能化1.2.4.1 离子液体功能化的种类1.2.4.2 功能化离子液体的特性1.2.5 酸性离子液体的应用1.2.5.1 催化剂1.2.5.2 作配体1.3 课题的选择依据和研究思路2 酸性离子液体的制备与表征2.1 引言2.2 Brφnsted 酸性离子液体的合成与表征2.2.1 主要原料与试剂2.2.2 Brφnsted 酸性离子液体的合成3-pmim]+[H2PO4]–和[HSO3-pmim]+[HSO4]-的制备'>2.2.2.1 离子液体[HSO3-pmim]+[H2PO4]–和[HSO3-pmim]+[HSO4]-的制备3-ppy]+[H2PO4]-和[HSO3-ppy]+[ HSO4]- 的制备'>2.2.2.2 离子液体[HSO3-ppy]+[H2PO4]-和[HSO3-ppy]+[ HSO4]-的制备3（CH2）3-SO3H]+[H2PO4]-和[N（Ef）3（CH2）3-SO3H]+[HSO4]- 的制备'>2.2.2.3 离子液体[N（Ef）3（CH2）3-SO3H]+[H2PO4]-和[N（Ef）3（CH2）3-SO3H]+[HSO4]-的制备+[ H2PO4]-和[C4mim]+[ HSO4]-的制备'>2.2.2.4 离子液体[C4mim]+[ H2PO4]-和[C4mim]+[ HSO4]-的制备2.2.3 Brgnsted 酸性离子液体的表征及其测定条件2.2.4 结果与讨论2.2.4.1 红外谱图解析2.2.4.2 核磁谱图解析2.3 Lewis 酸性离子液体的制备与表征2.3.1 实验原料与试剂2.3.2 Lewis 酸性离子液体的制备3NH]Cl- AlCl3 和[C5H5NH]C1-AlCl3的制备'>2.3.2.1 离子液体[Hmim]Cl- AlCl3、[（Et）3NH]Cl- AlCl3 和[C5H5NH]C1-AlCl3的制备3NC2H5]Br- AlCl3、[C5H5NC5H5]Br- AlCl3 和[（Et）3NC4H9]Cl-AlCl3 的制备'>2.3.2.2 离子液体[（Et）3NC2H5]Br- AlCl3、[C5H5NC5H5]Br- AlCl3 和[（Et）3NC4H9]Cl-AlCl3 的制备5H5N C4H9]C1- AlCl3、[C4mim]C1-AlCl3 和[（Et）3NC2H9]Cl-AlCl3 的制备'>2.3.2.3 离子液体[C5H5N C4H9]C1- AlCl3、[C4mim]C1-AlCl3 和[（Et）3NC2H9]Cl-AlCl3 的制备2.3.3 Lewis 酸离子液体的表征及其测定条件2.3.4 结果与讨论2.3.4.1 乙腈探针红外光谱法测定离子液体酸性类型及强度2.3.4.2 离子液体的核磁谱图解析2.4 小结3 酸性离子液体在α-蒎烯水合反应中的应用3.1 引言3.2 实验部分3.2.1 原料与试剂3.2.2 测试仪器3.2.3 α-松油醇的合成3.3 结果与讨论3.3.1 产品组成分析3.3.2 离子液体种类对反应的影响3-pmim]+[H2PO4]–用量对反应的影响'>3.3.3 [HSO3-pmim]+[H2PO4]–用量对反应的影响3.3.4 氯乙酸用量对反应的影响3.3.5 水用量对反应的影响3.3.6 反应温度对反应的影响3.3.7 反应时间对反应的影响3-pmim）H2PO4—CICH2COOH 复合催化体系的重复使用性'>3.3.8 （HSO3-pmim）H2PO4—CICH2COOH 复合催化体系的重复使用性3.4 小结4 酸性离子液体在α-蒎烯酯化反应中的应用4.1 引言4.2 主要原料与试剂4.3 测试仪器4.4 α-蒎烯一步酯化反应原理4.5 结果与讨论4.5.1 催化剂种类对酯化反应的影响3（CH2）3-SO3H] +[HSO4]-在乙酸龙脑酯的合成中的应用'>4.5.2 [N（Ef）3（CH2）3-SO3H] +[HSO4]-在乙酸龙脑酯的合成中的应用4.5.2.1 乙酸龙脑酯的合成4.5.2.2 反应时间对反应的影响4.5.2.3 反应温度对反应的影响4.5.2.4 乙酸的用量对反应的影响4.5.2.5 氯乙酸的用量对反应的影响3（CH2）3-SO3H] +[HSO4]-的用量对反应的影响'>4.5.2.6 [N（Ef）3（CH2）3-SO3H] +[HSO4]-的用量对反应的影响4.5.2.7 催化剂的重复利用实验3-pmim]+[H2PO4] –乙酸松油酯的合成中的应用'>4.5.3 [HSO3-pmim]+[H2PO4] –乙酸松油酯的合成中的应用4.5.3.1 乙酸松油酯的合成4.5.3.2 反应条件对乙酸松油酯选择性的影响4.5.3.3 催化剂的重复利用实验4.6 小结5 酸性离子液体在α-蒎烯聚合反应中的应用初探5.1 引言5.2 实验部分5.2.1 原料与试剂5.2.2 测试仪器5.2.3 α-蒎烯聚合反应5.3 结果与讨论5.3.1 离子液体对α-蒎烯聚合反应的影响5.3.1.1 烷基咪唑类离子液体对α-蒎烯聚合反应的影响5.3.1.2 烷基三乙胺类离子液体α-蒎烯聚合反应的影响5.3.1.3 烷基吡啶类离子液体α-蒎烯聚合反应的影响5.3.2 溶剂对α-蒎烯聚合反应的影响5.4 小结结论参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
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标签：酸性离子液体论文; 蒎烯论文; 催化论文; 水合论文; 酯化论文; 聚合论文;
