| 功能化离子液体催化醇醛缩合反应的性能研究 | |
| 龙金星 | |
| Subtype | 工学硕士 |
| Thesis Advisor | 陈静 |
| 2008-05-17 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | OSSO国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 工业催化 |
| Keyword | 功能化离子液体 催化性能 缩醛反应 甘油缩甲醛 三羟甲基丙烷 Task-specific Ionic Liquids Catalytic Activity Acetalization Glycerol Formal Trimethylol Propan |
| Abstract | 近年来，催化工作者根据离子液体的可设计性，通过对阴阳离子的定向设计合成了大量的功能化离子液体并将其替代传统的有机溶剂和催化剂广泛的用于催化反应。与传统的有机溶剂和催化剂相比，功能化离子液体中的催化反应速率更快，产物的选择性更高，产物分离更容易，催化剂尤其是贵金属催化剂的回收和循环使用性更好。因而，功能化离子液体在催化反应中的应用是绿色化学领域研究的热点。然而，目前的研究主要集中在功能化离子液体作为溶剂或同时作为催化剂在催化反应中的应用上，对其催化机理的研究还有待进一步深化。同时，催化体系中离子液体用量大等因素制约了它在工业上的应用。因此，催化剂量的功能化离子液体在催化反应中的催化性能及其催化机理研究具有重要的理论和实际意义。 醇醛缩合反应是有机化合物C 链增长的反应，是有机化学领域的经典反应之一。作为典型的酸碱催化反应，其传统的反应体系中存在副反应多、目标产物的选择性不理想、催化剂对芳香族底物活性低、产物分离困难、环境污染严重等不足。因此，开发高活性、高选择性、易于循环、环境友好的催化体系成为缩合反应研究中的焦点。 本论文以功能化离子液体为催化剂研究了其在醇（醛）与醛的缩合反应中的应用，系统考察了催化剂量的功能化离子液体在醇醛缩合反应中的催化性能，并探讨了功能化离子液体催化甘油缩甲醛反应及其产物中异构体的环转化机理。论文主要内容如下： 1、功能化离子液体在缩醛反应中催化性能的研究 研究了催化剂量的功能化离子液体在缩醛（酮）反应中的催化性能。系统考察了各种因素对反应的影响以及底物的适用性。研究结果表明：磺酸功能化离子液体[C4H8SO3Hmim]p-TSA 是缩醛（酮）反应有效的催化剂，在最佳条件下催化正丁醛与甲醇的缩合反应可得到94.6％的产物收率和100％的选择性。该催化体系具有很好的重复使用性。 2、功能化离子液体催化合成甘油缩甲醛的性能研究 研究了功能化离子液体催化甘油和甲醛的缩合反应。在最佳反应条件下经0.5mol％的磺酸功能化离子液体[C4H8SO3Hmim]CF3SO3催化后，产物甘油缩甲醛的产率可达85.2% ， 其中六元环的比例达72% 。功能化离子液体[C4H8SO3Hmim]CF3SO3经5次循环使用后活性未见明显降低。我们还推测了可能的缩醛反应机理和产物异构体的环转化机理。 3、碱性功能离子液体催化合成三羟甲基丙烷（TMP） 相对于酸性功能化离子液体，碱性离子液体在催化反应中的研究还较少。本文以碱性离子液体[bmim]OH 为催化剂考察了交叉Cannizzaro 法合成三羟甲基丙烷（TMP）的反应，在最佳条件下得到了83％的产物收率。此外，我们还研究了负载碱性离子液体PS-[bmim]OH 在该反应中的催化性能。 |
| Subject Area | 均相催化 |
| Funding Project | 分子催化与技术研究组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/2926 |
| Collection | 羰基合成与选择氧化国家重点实验室（OSSO） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 龙金星. 功能化离子液体催化醇醛缩合反应的性能研究[D]. 中国科学院研究生院,2008. |
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| 200824龙金星.pdf（2431KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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