使用季鏻盐型三相相转移催化剂催化液―液及液―固有机反应,这是三相相转移催化领域中极为重要的一部分。本课题基于交联聚苯乙烯(CPS)微球,制备出悬臂(space arm)长度不同的三种季鏻盐型三相相转移催化剂,并重点探讨了催化剂结构与相转移催化活性的关系,这在相转移催化研究领域及化工生产实践中都具有重要的科学意义与应用价值。本文使用氯乙酰氯与氯丁酰氯两种ω-氯代酰氯试剂,分别对交联聚苯乙烯微球进行了Friedel-Crafts酰基化反应,制备了氯代酰基化的交联聚苯乙烯微球,并通过红外光谱法与佛尔哈德分析法表征了产物的化学结构与组成,探索了各种因素对氯代酰基化反应过程的影响。研究表明,在Friedel-Crafts酰基化反应过程中,还伴随有Friedel-Crafts烷基化附加交联这一副反应,该副反应不但降低了在CPS微球表面引入氯代酰基的效率,还影响微球的性能。使用适宜的催化剂(SnCl4)与溶剂(CHCl3),并有效地控制反应时间,可以尽可能地避免附加交联副反应的发生。实验结果还表明,在适宜的反应条件下,氯乙酰基化交联聚苯乙烯(CACPS)微球的氯含量最高可达9%左右,氯丁酰基化交联聚苯乙烯(CBCPS)微球的氯含量最高可达12%左右。使用三苯基膦(TPP)对三种改性微球CACPS、CBCPS和CMCPS(氯甲基化交联聚苯乙烯微球,即氯球)进行了季鏻化反应,制备了间隔臂长度不同的三种季鏻盐(QP)型三相相转移催化剂QP-CPS(QP-CACPS,QP-CBCPS和QP-CMCPS),对催化剂的化学结构进行了红外光谱表征,使用紫外可见光分光光度法对季鏻化度进行了测定。重点考察了主要反应条件对制备过程的影响。实验结果表明,在35℃下,使用二氯甲烷为溶剂时QP-CACPS的季鏻化度最高,可达47%左右。在此适宜条件下,对CBCPS和CMCPS也进行了季鏻化反应。研究结果表明,由于空间位阻效应,悬臂越短,季鏻化反应的速率越慢。通过控制反应时间,可以控制三种催化剂的季鏻化度。以苄氯与乙酸钠合成乙酸苄酯的反应体系作为三相相转移催化的模型体系,初步考察了QP-CPS的相转移催化活性,探索了催化剂结构与相转移催化活性的关系,并深入研究了反应动力学。实验结果表明,季鏻盐型三相相转移催化剂对乙酸苄酯的合成具有优良的催化活性,使用催化剂QP-CACPS,以氯仿为溶剂,在57℃下,反应13小时,氯化苄的转化率可达65%,与季铵盐(QN)型三相相转移催化剂QN-CPS相比,季鏻盐型三相相转移催化剂QP-CPS具有更高的相转移催化活性;且间隔臂越长的QP-CPS其相转移催化活性越高。以邻苯二甲酰亚胺为亲核取代试剂,与溴代正丁烷发生N-烷基化取代反应,生成N-正丁基邻苯二甲酰亚胺,这是重要的一类有机合成反应。本研究以此反应体系作为三相相转移催化的另一模型体系,考察了三相相转移催化剂QP-CPS的相转移催化活性以及各种因素对催化作用的影响,重点探索了催化剂悬臂结构与相转移催化活性的关系,并深入研究了反应动力学。实验结果表明,季鏻盐型三相相转移催化剂QP-CPS对N-正丁基邻苯二甲酰亚胺的合成具有优良的催化活性。当使用间隔臂结构最长的催化剂(QP-CBCPS),以硝基苯为有机相,有机相与水相的体积比为1:4,且搅拌速度控制在550 r/min以上时,反应效果最佳。在此适宜条件下,当催化剂用量为4mmol,反应温度为90℃,反应12 h时,溴代正丁烷的转化率可达到87%。三种间隔臂不同的QP-CPS的催化效果相比较,间隔臂越长的QP-CPS催化活性越强。