[發明專利]離子液體溶劑中木質素乙酰化的制備方法

有效

• 申請號: 201110453279.5
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102558572A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 馮鈉;呂汶澤;馬英沖;魏立綱;李坤蘭
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 畢進

技術領域

本發明屬于天然高分子材料綜合利用以及木質素衍生物材料的制備領域。具體涉及一種以離子液體作為溶劑及催化劑，木質素乙酰化衍生物材料的制備和應用。

背景技術

隨著人類對環境污染和資源危機等問題的認識不斷深人，天然高分子所具有的可再生、可降解等性質日益受到重視。每年從植物中分離出約1.4億t的纖維素用于制漿造紙工業，同時得到約5000萬t的木質素副產品，大部分被燃燒或排放，如將這些木質素加以利用，可以減少對環境的污染，同時使資源得到充分利用，變廢為寶，因而對其進行綜合開發利用對環境保護以及經濟發展都具有重大的現實意義。而木質素乙酰化材料可用來制備各種樹脂，也可用作添加劑，用以提高基體的熱穩定性。

離子液體是近年來興起的一類極具應用前景的環保型溶劑，其以不揮發、對水和空氣穩定，對無機、有機化合物以及高分子材料具有良好的溶解性而廣泛應用于電化學、有機合成、化工分離、材料制備等領域。而且，離子液體在反應中不僅可以作溶劑，還可以作催化劑，并可有效地避免副反應的發生，并可降低反應所需的溫度。某些反應在離子液體中又具有專一性，因此，離子液體在有機合成中的應用價值越來越大。

發明內容

本發明的目的是提供一種以離子液體為溶劑來制備木質素乙酰化衍生物的方法，該方法制備工藝簡單、易操作，溶劑可回收，低成本，可以實現連續化生產。所制得的木質素乙酰化衍生物可作為熱穩定劑，提高基體的耐熱性。

本發明所提供的離子液體溶劑中木質素乙酰化的制備方法，具體制備步驟如下：

第一步：將醇解木質素與離子液體混合，80℃水浴加熱攪拌反應1h，形成木質素離子液體溶液，醇解木質素與離子液體的質量比為1～10∶100；

第二步：在80～100℃下，將乙酸酐緩慢滴加到木質素離子液體溶液中，繼續攪拌1～3h，使木質素中的羥基與乙酸酐發生乙酰化反應，所用的醇解木質素與乙酸酐的質量比為1∶3～30；

第三步：待產物冷卻至室溫，經過濾、水洗、干燥，得到木質素乙酰化衍生物。

上述離子液體由陽離子A⁺和陰離子B^-組成為A⁺B^-，其中陽離子A⁺為咪唑類化合物，其化學結構式為

取代基R1為甲基，R2為碳原子數2～4的烷烴或烯烴類有機集團；所述的陰離子B^-為氯離子或羧酸根離子。

本發明具有如下優點：

1、本發明所采用的醇解木質素是從蘆葦中提取的天然高分子材料。醇解木質素在制備過程當中，除溶劑外，沒有添加其他化學藥品，所以其純度高，易于反應。

2、本發明采用離子液體作為溶劑及催化劑，可以有效地避免副反應的發生，并可降低反應所需的溫度。

3、采用離子液體同時作為溶劑和催化劑，使得制備工藝簡單、成本低，更有益于實現工業化生產，同時符合綠色環保要求。

具體實施方式

實施例1、將8g[C₄MIM]Cl離子液體與0.4g醇解木質素加入三口燒瓶中，80℃下水浴攪拌1h使木質素充分溶解于離子液體。保持80℃不變，向三口燒瓶中裝入回流冷凝管后，緩慢滴加2.86g乙酸酐，攪拌反應1h。冷卻至室溫，經離心、干燥，得到木質素乙酰化產物。

實施例2、將8g[C₄MIM]Cl離子液體與0.4g醇解木質素加入三口燒瓶中，80℃下水浴攪拌1h使木質素充分溶解于離子液體。保持80℃不變，向三口燒瓶中裝入回流冷凝管后，緩慢滴加1.43g乙酸酐，攪拌反應2h。冷卻至室溫，經離心、干燥，得到木質素乙酰化產物。

實施例3、將8g[C₄MIM]Cl離子液體與0.4g醇解木質素加入三口燒瓶中，80℃下水浴攪拌1h使木質素充分溶解于離子液體。保持80℃不變，向三口燒瓶中裝入回流冷凝管后，緩慢滴加2.86g乙酸酐，攪拌反應2h。冷卻至室溫，經離心、干燥，得到木質素乙酰化產物。

實施例4、將8g[C₄MIM]Cl離子液體與0.4g醇解木質素加入三口燒瓶中，80℃下水浴攪拌1h使木質素充分溶解于離子液體。保持80℃不變，向三口燒瓶中裝入回流冷凝管后，緩慢滴加4.29g乙酸酐，攪拌反應2h。冷卻至室溫，經離心、干燥，得到木質素乙酰化產物。