酸性离子液体催化合成增塑剂酯的研究

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合成了3-乙基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]+[BF4]-)、3-丁基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]+[BF4]-)、3-辛基-1-甲基咪唑四氟硼酸盐([Omim]+[BF4]-)、3-丁基-1-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]+[HSO4]-)、N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]+[HSO4]-、N-甲基咪唑四氟硼酸盐([Hmim]+[BF4]-)、N-甲基-2吡咯烷酮硫酸氢盐([Hpyro]+[HSO4]-)、1-甲基-3-(3-磺酸基丙基)咪唑硫酸氢盐([HSO3-pmim]+[HSO4]-)、1-甲基-3-(3-磺酸基丙基)咪唑对甲苯磺酸盐([HSO3-pmim]+[pTSA]-)、N-(3-磺酸基丙基)吡啶硫酸氢盐([HSO3-pPydin]+[HSO4]-)、3-磺酸基丙基三乙基铵硫酸氢盐([HSO3-pTEA]+[HSO4]-)等11种离子液体。利用IR、1H-NMR、13C-NMR、TG-DSC等分析方法对催化效果较好离子液体[HSO3-pmim]+[pTSA]-、([HSO3-pmim]+[HSO4]-、[Hpyro]+[HSO4]-进行了结构表征。在催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的酯化反应中,考察了11种离子液体以及部分离子液体与质子酸复合体系催化和重复使用效果。结果表明,使用功能化离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-时的催化效果较好且易于分离,在优化条件下,苯酐的转化率大于98%;离子液体用量为30%w时,重复使用8次后苯酐转化率仍大于95%。同样,在催化合成癸二酸二辛酯(DOS)的酯化反应中,筛选出了2种性能较好的离子液体。酸性离子液体[Hpyro]+[HSO4]-的催化效果最好,癸二酸转化率达99%,在离子液体用量为20%w的条件下,重复使用9次以后转化率仍大于98%。使用功能化离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-时,癸二酸的转化率达98%。在离子液体用量为15%w的条件下,重复使用8次后转化率仍大于96%。在催化合成邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的酯化反应中,功能化离子液体[HSO3-pmim]+[HSO4]-虽然可以使苯酐的转化率达99%,但其易于在极性较强的环境中分解。以[HSO3-pmim]+[pTSA]-为催化剂时,苯酐转化率达99%,循环使用六次后转化率仍大于96%。本文以寻找新型增塑剂酯化催化剂为主题,首次将不同酸性离子液体特别是功能化离子液体作为催化剂用于催化合成增塑剂的酯化反应,筛选出了几种性能较好的离子液体,为增塑剂酯的生产提供了一种环境友好的新思路。
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