[發(fā)明專利]一種負(fù)載離子液體的制備及其在催化醇酸酯化中的應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710031101.5
• 申請(qǐng)日: 2007-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101147877A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方巖雄;勞錫寮;李玉炫;周蓓蕾;黃寶華;張焜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/02
• 分類號(hào): B01J31/02;C07C67/08
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方法，具體涉及一種負(fù)載離子液體的制備及其使用負(fù)載離子液體進(jìn)行催化醇酸酯化方法。

背景技術(shù)

酯類化合物具有廣泛的工業(yè)用途，傳統(tǒng)的醇酸酯化反應(yīng)通常使用濃硫酸等強(qiáng)腐蝕性的質(zhì)子酸作催化劑，存在著廢酸污染環(huán)境、產(chǎn)物與催化劑難以分離，產(chǎn)物有色及腐蝕設(shè)備等問(wèn)題。很明顯，社會(huì)對(duì)環(huán)境友好又有經(jīng)濟(jì)效益的新型醇酸酯化方法需求迫切。離子液體是近年來(lái)倍受關(guān)注的新材料，具有穩(wěn)定性好，不揮發(fā)，溶解性和酸性可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。鄧友全(CN1247856)用烷基吡啶，嘧唑等含氮雜化合物與金屬或非金屬鹵化物構(gòu)成的室溫下呈液化狀態(tài)的離子液體作為醇與酸進(jìn)行酯化的催化劑和溶劑，實(shí)現(xiàn)了醇酸酯化反應(yīng)；何鳴元(CN1405140)等用離子液體[Hmim]BF4為催化劑和溶劑，實(shí)現(xiàn)了醇與酸的酯化。張鎖江等(200310123485)用離子液體作為催化劑，離子液體的形式為：A#+[+]B#+[-]，其中A為烷基吡啶、咪唑等含氮化合物，B為單純的鹵族元素氟、氯、溴等，較好地實(shí)現(xiàn)了醇酸酯化。

負(fù)載離子液體可以將液態(tài)的離子液體固載化，有利于在完成反應(yīng)后的物質(zhì)分離。田小寧，喬聰震，張金昌，李成岳.負(fù)載離子液體合成十二烷基苯.石油化工，2004，33(8)：714-716.用硅膠(SiO₂)負(fù)載氯鋁酸鹽室溫離子液體[BMIM]Cl-AlCl₃，制得不同的負(fù)載離子液體催化劑用于合成十二烷基苯；林棋，付海燕，袁茂林等.負(fù)載離子液體納米鈀催化芳鹵羰化反應(yīng).物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22(10)：1272-1276.將[bmim][CH₃C₆H₄SO₃]、[bmim]BF₄、[bmim]PF₆等以及Pd(OAc)，加入所需預(yù)先處理過(guò)的載體硅膠或活性炭，繼續(xù)攪拌4?h，減壓除去溶劑，60℃真空干燥24h，得到負(fù)載型催化劑，用于催化芳鹵碳化反應(yīng)獲得了成功；Anders?Riisager，BetinaJrgensen，Peter?Wasserscheid?et?al.First?application?of?supported?ionic?liquid?phase(SILP)catalysis?for?continuous?methanol?carbonylation.Chem.Commun.，2006，994-996.用[BMIM][Rh(CO)₂I₂]-[BMIM]I-SiO₂催化劑進(jìn)行了固定床甲醇酰基化反應(yīng)；Christian?P.Mehnert，Edmund?J.Mozeleskib?and?Raymond?A.Cook.Supported?ionic?liquid?catalysis?investigated?forhydrogenation?reactions.Chem.Commun.，2002，3010-3011.用硅膠負(fù)載離子液體[bmim][PF₆]的銠催化劑進(jìn)行了烯烴的還原反應(yīng)，獲得了較好的收率。負(fù)載離子液體在這些有機(jī)合成方面的成功應(yīng)用，使我們受到了啟發(fā)，我們嘗試將所合成的質(zhì)子型離子液體進(jìn)行負(fù)載，實(shí)現(xiàn)離子液體固載化，應(yīng)用于酯化反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是用負(fù)載離子液體取代傳統(tǒng)醇酸反應(yīng)合成酯的無(wú)機(jī)酸催化劑，實(shí)現(xiàn)溫和反應(yīng)條件下的高效、環(huán)境友好的醇酸酯化。

本發(fā)明的目的之二是負(fù)載離子液體的制備。

本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明應(yīng)用負(fù)載離子液體進(jìn)行催化醇酸酯化的方法，用負(fù)載離子液體作催化劑，其載體是硅膠，所負(fù)載的離子液體帶有質(zhì)子，其通式是A#+[+]B#+[-]，A#+[+]選自以下陽(yáng)離子：1-烷基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、1-烷基磺酸基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、1-烷基-2-吡咯烷酮陽(yáng)離子、1-烷基磺酸基-2-吡咯烷酮陽(yáng)離子；B#+[-]選自以下陰離子：氯、溴、碘、醋酸根、硫酸根、硫酸氫根、磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根、硝酸根、四氟硼酸根、對(duì)甲苯磺酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根。

上述所涉及的離子液體至少帶有一個(gè)容易釋放的質(zhì)子，是一種質(zhì)子酸。

本發(fā)明的負(fù)載離子液體采用浸漬法和溶膠凝膠法制備，所得負(fù)載離子液體的離子液體負(fù)載量在0.3％～46％之間。

1.浸漬法制備硅膠負(fù)載離子液體