论文部分内容阅读
本文合成了三个系列的离子液体:布朗斯特(Br(φ)nsted)杂多酸性离子液体、路易斯(Lewis)杂多酸性离子液体和布朗斯特-路易斯(Br(φ)nsted-Lewis)杂多酸性离子液体。其中，九种Br(φ)nsted酸性离子液，七种Lewis酸性离子液体和七种Br(φ)nsted-Lewis酸性离子液体。利用Hammet法滴定了上述离子液体的酸量和酸强度，并利用能谱(EDS)表征了部分催化性能优异的离子液体的元素组成、利用核磁(1HNMR)和傅立叶-红外(FT-IR)表征了它们的结构、利用热重(TG-DSC)表征了它们的热稳定性。将杂多酸性离子液体作为催化剂用于催化苯甲醚与羧酸(C2～C6)的Fridel-Crafts酰基化反应中。 将合成的离子液体用于催化以苯甲醚与正己酸为模型的酰化反应，筛选出催化效果较佳的Br(φ)nsted酸性离子液体为[HSO3-pmim]H2PW12O40，考察了反应时间、催化剂用量等因素对反应的影响，优化出较佳工艺:反应温度150℃～156℃，反应时间1.5h，催化剂用量为正己酸的1.0mol％，正己酸的转化率为97.1％，对甲氧基苯己酮的产率为78.6％。并考察了催化剂的重复使用性能，催化剂重复使用5次后，正己酸的转化率为74.1％，对甲氧基苯己酮的产率为69.5％。同时，考察了较佳条件下[HSO3-pmim]H2PW12O40对C2～C6羧酸的催化效果。 筛选出催化效果较佳的Lewis酸性离子液体为[Bmim]1.5Al0.5PW12O40，考察了反应时间、催化剂用量等因素对合成反应的影响，优化出较佳工艺:反应温度150℃～156℃、反应时间1.0h，催化剂用量为正己酸的1.0mol％，正己酸的转化率为94.0％，对甲氧基苯己酮的产率为74.8％。考查了催化剂的重复使用性能，催化剂重复使用3次后，正己酸的转化率为84.2％，对甲氧基苯己酮的产率为70.3％。并考察了较佳条件下[Bmim]1.5Al0.5PW12O40对C2～C6羧酸的催化效果。 筛选出催化效果较佳的Br(φ)nsted-Lewis杂多酸性离子液体为[MIM-PS]0.5Al0.5-HPW12O40，考察了反应时间、催化剂用量等因素对合成反应的影响，优化出较佳工艺:反应温度150℃～156℃、反应时间1.5h，催化剂用量为正己酸的1.0mol％，正己酸的转化率为95.5％，对甲氧基苯己酮的产率为82.6％。考查了催化剂的重复使用性能，催化剂重复使用3次后，正己酸的转化率为60.5％，对甲氧基苯己酮的产率下降到39.5％。并考察了较佳条件下[MIM-PS]0.5Al0.5HPW12O40对C2～C6羧酸的催化效果。 在上述苯甲醚与羧酸的反应中，杂多酸性离子液体作为催化剂，不仅克服了羧酸在酰化反应中的低活性问题，还实现了重复利用，避免了对环境的污染。本论文拓宽了杂多酸性离子液体的应用范围，为芳基酮的改良生产提供了一种新思路。