本文關(guān)鍵詞：磺酸基功能化離子液體催化合成甘油衍生物的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,離子液體越來越受到人們的關(guān)注,其應(yīng)用范圍越來越廣。酸性離子液體優(yōu)良的催化性能被廣泛應(yīng)用于綠色有機合成領(lǐng)域。 本論文在課題組前期研究的基礎(chǔ)之上,繼續(xù)對基于離子液體的生物柴油副產(chǎn)物甘油的開發(fā)利用進行研究。探討酸性離子液體作為催化劑應(yīng)用于制備甘油衍生物的反應(yīng)。參照文獻合成了1-(3-磺丙基)-2-吡咯烷酮硫酸氫鹽([C3SO3Hnhp]HSO4)、2-吡咯烷酮硫酸氫鹽([Hnhp]HSO4、1-(3-磺丙基)-3-甲基咪唑硫酸氫鹽([C3SO3Hmim]HSO4)、N-甲基咪唑硫酸氫鹽([Hmim]HSO4)、1-(3-磺丙基)-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氫鹽([C3SO3Hnmp]HSO4)、N-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氫鹽([Hnmp]HSO4)、4-(3-磺丙基)嗎啡啉硫酸氫鹽([C3SO3Hnhm]HSO4)嗎啡啉硫酸氫鹽([Hnhm]HSO4)1-(3-磺丙基)-3-甲基咪唑?qū)妆交撬猁}([C3SO3Hmim]TSA)和N-甲基咪唑?qū)妆交撬猁}([Hmim]TSA)等十種酸性離子液體,并進行了以下工作： 1.分別考察了[C3SO3Hnhin]HSO4、[Hnhm]HSO4、[C3SO3Hnmp]HSO4[Hnmp]HSO4、[C3SO3Hmim]HSO4、[Hmim]HSO4和[Hmim]TSA等七種酸性離子液體作為催化劑在甘油和苯甲酸制備甘油三苯甲酸酯的反應(yīng)體系中的催化活性,其中[C3SO3Hnhm]HSO4的催化活性最高。以[C3SO3Hnhm]HSO4為催化劑進行目標的條件優(yōu)化,結(jié)果表明,當n(離子液體)：n(甘油)：n(苯甲酸)=0.27：1：3.3,140℃反應(yīng)5h,甘油三苯甲酸酯的產(chǎn)率可達79.0%,且離子液體不經(jīng)任何處理可重復使用2次,其催化活性基本不變。 2.以甘油、硼酸和月桂酸制備雙甘油硼酸月桂酸酯的第二步反應(yīng)為模型反應(yīng),考察了酸性離子液體作為催化劑的應(yīng)用。第一步先以甘油和硼酸制備了雙甘油硼酸酯；在第二步反應(yīng)中考察了[C3SO3Hmim]TSA、[Hmim]TSA、[C3SO3Hmim]HSO4[Hmim]HSO4、[C3SO3Hnhp]HSO4和[Hnhp]HSO4等六種酸性離子液體的催化活性,并與傳統(tǒng)催化劑對甲苯磺酸進行了比較。結(jié)果表明,[C3SO3Hmim]HSO4催化活性最高。以[C3SO3Hmim]HSO4為催化劑進行目標的條件優(yōu)化,結(jié)果表明,當n(離子液體)：n(雙甘油硼酸酯)：n(月桂酸)=0.12：1：2.0,120℃反應(yīng)2h條件下,雙甘油硼酸月桂酸酯的產(chǎn)率就可達到93%以上,而且離子液體不經(jīng)任何處理可重復使用8次,催化活性基本不變。離子液體與對甲苯磺酸的比較結(jié)果表明,磺酸型離子液體與對甲苯磺酸的催化活性相當,但是磺酸型離子液體具有反應(yīng)后產(chǎn)物易于分離、可多次重復使用和環(huán)境友好等優(yōu)點。 3.在以甘油和苯甲醛制備苯甲醛甘油縮醛的反應(yīng)中,考察了[C3SO3Hnhp]HSO4,[Hnhp]HSO4,[C3SO3Hmim]HSO4、[Hmim]HSO4、[C3SO3Hnmp]HSO4和[Hnmp]HSO4等六種酸性離子液體在反應(yīng)體系中的催化活性,結(jié)果表明[C3SO3Hnhp]HSO4的催化活性最高。以[C3SO3Hnhp]HSO4為催化劑進行目標反應(yīng)的條件優(yōu)化,結(jié)果表明,當n(離子液體)：n(甘油)：n(苯甲醛)=0.066：1：0.9,130℃反應(yīng)4h,產(chǎn)率達60.1%。在最優(yōu)反應(yīng)條件下離子液體可以重復使用3次,其催化活性基本不變。 綜上所述,磺酸型離子液體對目標反應(yīng)具有可與傳統(tǒng)催化劑相比擬的催化效果,而且產(chǎn)物易于分離,后處理簡便,可重復使用,對環(huán)境更友好。因此,在綠色有機合成領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 甘油 甘油三苯甲酸酯 雙甘油硼酸月桂酸酯 苯甲醛甘油縮醛
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• Contents11-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 離子液體概述14-17
• 1.1.1 離子液體的分類14
• 1.1.2 離子液體的優(yōu)點14-15
• 1.1.3 離子液體在催化反應(yīng)中的應(yīng)用15-17
• 1.2 甘油酯的合成研究進展17-22
• 1.2.1 甘油酯型增塑劑的研究進展18-19
• 1.2.2 甘油酯型硼系表面活性劑的研究進展19-22
• 1.3 苯甲醛甘油縮醛的合成研究進展22-24
• 1.3.1 縮醛反應(yīng)機理22-23
• 1.3.2 苯甲醛甘油縮醛及其合成進展23-24
• 1.4 研究內(nèi)容與課題來源24-26
• 1.4.1 研究內(nèi)容24-25
• 1.4.2 課題來源25-26
• 第二章 磺酸基功能化離子液體催化制備甘油三苯甲酸酯26-38
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-30
• 2.2.1 實驗試劑27
• 2.2.2 實驗儀器27-29
• 2.2.3 甘油三苯甲酸酯的合成29
• 2.2.4 甘油三苯甲酸酯產(chǎn)物含量的測定29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-37
• 2.3.1 甘油三苯甲酸酯產(chǎn)物的表征30-31
• 2.3.2 甘油三苯甲酸酯產(chǎn)物的NMR定量分析31-33
• 2.3.3 離子液體種類的影響33
• 2.3.4 離子液體用量的影響33-34
• 2.3.5 反應(yīng)物料比的影響34-35
• 2.3.6 反應(yīng)溫度的影響35-36
• 2.3.7 反應(yīng)時間的影響36
• 2.3.8 離子液體的重復使用性36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 磺酸基功能化離子液體催化合成雙甘油硼酸月桂酸酯38-49
• 3.1 引言38-39
• 3.2 實驗部分39-41
• 3.2.1 實驗試劑39-40
• 3.2.2 實驗儀器40
• 3.2.3 雙甘油硼酸月桂酸酯的合成40-41
• 3.3 結(jié)果與討論41-47
• 3.3.1 雙甘油硼酸月桂酸酯產(chǎn)物的表征41-44
• 3.3.2 離子液體種類的影響44
• 3.3.3 離子液體用量的影響44-45
• 3.3.4 反應(yīng)物料比的影響45
• 3.3.5 反應(yīng)溫度的影響45-46
• 3.3.6 反應(yīng)時間的影響46
• 3.3.7 離子液體的重復使用性46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第四章 磺酸基功能化離子液體催化制備苯甲醛甘油縮醛49-60
• 4.1 引言49-50
• 4.2 實驗部分50-52
• 4.2.1 實驗試劑50-51
• 4.2.2 實驗儀器51-52
• 4.2.3 苯甲醛甘油縮醛的合成52
• 4.3 結(jié)果與討論52-58
• 4.3.1 苯甲醛甘油縮醛的表征52-54
• 4.3.2 苯甲醛甘油縮醛含量的測定54-55
• 4.3.3 離子液體種類的影響55
• 4.3.4 離子液體用量的影響55
• 4.3.5 反應(yīng)物料比的影響55-57
• 4.3.6 反應(yīng)溫度的影響57
• 4.3.7 反應(yīng)時間的影響57
• 4.3.8 離子液體的重復使用性57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻62-68
• 攻讀學位期間完成的論文和專利68-70
• 致謝70

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