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目前应用于异丁烷/丁烯烷基化反应制备烷基化汽油的工业化催化剂诸如浓硫酸、氢氟酸、沸石分子筛等存在着酸耗高、环境污染严重、失活较快等缺点,以探寻绿色环保高效催化剂为目标,本文设计合成了三种不同种类酸功能型离子液体,并将其应用于催化异丁烷与异丁烯的烷基化反应,以制备高辛烷值烷基化汽油。利用红外光谱(FT-IR)、核磁氢谱(1H NMR)等方法手段对离子液体的结构进行了表征,利用热重(TG-DTG)分析对离子液体的稳定性进行了测定。建立了三大催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系,分别为:(1)Br?nsted-Lewis双酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系;(2)Lewis酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系;(3)Br?nsted酸功能型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应体系。以N-甲基吡咯烷酮、盐酸、三氯化铝等为原料,设计合成了一系列Br?nsted-Lewis双酸功能型离子液体,并将其应用于催化异丁烷/异丁烯烷基化反应,筛选出催化制备烷基化汽油效果最好的催化剂是[Hnmp]Cl-1.6AlCl3。考察了反应温度、反应时间、离子液体加入量、反应转速以及循环使用寿命对催化异丁烷烷基化反应的影响,优化出反应最佳条件为:在烷烯比为10:1,反应原料30 mL,离子液体[Hnmp]Cl-1.6AlCl3加入量为20 mL,反应温度为25℃,反应时间为30min,反应转速为800 r/min条件下,异丁烯转化率为100%,C8选择性为34.54%。在最佳条件下,考察了催化剂的循环使用寿命。催化剂[Hnmp]Cl-1.6AlCl3循环使用七次,其催化效果基本保持不变。以乙酰胺、尿素、三氯化铝等为原料,设计合成了一系列Lewis酸功能型离子液体,并将其应用于催化异丁烷/异丁烯的烷基化反应。筛选出最优催化剂为CH3CONH2-1.6AlCl3。考察了反应温度、反应时间、离子液体加入量、金属抑制剂的加入、反应转速以及循环使用寿命对催化异丁烷烷基化反应的影响,优化出最佳反应条件:在烷烯比为10:1,反应原料30 mL,离子液体CH3CONH2-1.6AlCl3为10 mL,反应温度为10℃,反应时间为30 min,金属抑制剂CuCl与离子液体的摩尔比例为0.5,反应转速为1000 r/min条件下,异丁烯转化率为99%,C8选择性为40.92%。催化剂CH3CONH2-1.6AlCl3循环使用九次,其催化效果基本不变。以二正己胺、环氧乙烷、1,3-丙烷磺酸内酯、三氟甲磺酸等为原料,设计合成了一系列不同种类不同聚合度的Br?nsted酸型离子液体,并将其应用于催化异丁烷/丁烯烷基化反应,显示了良好的催化效果且循环使用寿命较好。研究了催化剂的粘度、密度、极性等物理性能。以催化效果最好的离子液体[PS-DHA-75]TFO为催化剂,催化异丁烷/异丁烯烷基化反应,考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、转速、添加剂等对反应的影响,筛选出最佳条件为:[PS-DHA-75]TFO/三氟甲磺酸体积比为5:1,烷烯比为10:1,反应原料30 mL,反应温度为60℃,反应时间为30 min,反应转速为800 r/min,叔丁基溴加入量为0.5 g时,异丁烯转化率为86%,C8选择性为85.92%。对离子液体耦合三氟甲磺酸的酸强度进行了测定,发现酸度虽然较低,但仍具有较好的转化率以及选择性。催化剂循环使用六次,其催化效果基本不变。本文成功合成了三大类不同类型的酸性离子液体,并首次将其应用于催化异丁烷/异丁烯烷基化反应制备烷基化汽油当中,取得了良好的催化效果,并且催化剂与产物能有效分离,循环使用性能好。本文为酸功能型离子液体在催化异丁烷烷基化反应中的应用提供了新的科学依据,为催化制备高辛烷值烷基化汽油提供了高效绿色新途径。