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环己醇是生产己二酸、己内酰胺及医药、涂料、染料等重要化工产品的中间原料。酸性离子液体作为一种新型的环境友好液体催化剂,它具有传统催化剂不可比拟的优点,如拥有类似液体酸催化剂的高密度酸中心,而酸强度可以超过固体超强酸,且具有低挥发性;催化剂和产物容易分离,可以重复利用等优点。考虑到环己烯水合反应的特点,如果能够获得一种既具有良好的酸催化能力,同时又具有一定表面活性的离子液体,则有望显著提高其反应速率。 本文中采用两步法,制备了4种磺酸咪唑型离子液体[HSO3bmim]CF3SO3、[HSO3bmim]HSO4、[HSO3bmim]CH3SO3和[HSO3bmim]p-TSA。利用FT-IR、1H-NMR和TG对4种离子液体进行了表征。利用Hammett指示剂与紫外光谱联用法测定了离子液体的酸强度,并考察了其催化环己烯水合反应的性能。结果表明,4种磺酸咪唑型离子液体的催化活性与其酸强度成正比,其中[HSO3bmim]HSO4催化环己烯水合反应的活性与环己醇选择性均较好。采用响应曲面法中心组合方法设计了实验,对[HSO3bmim]HSO4催化环己烯水合反应条件进行了优化。在适宜的条件下,环己醇收率可达10.1％,选择性为98.9%。并且,[HSO3bmim]HSO4重复使用性能较好,循环使用第五次时环己醇收率仍可达10.1%,选择性99.0%。 研究了HZSM-5催化环己烯与乙酸酯化反应,考察了烯酸比、反应温度、反应时间以及催化剂用量等条件对反应的影响。当环己烯/乙酸摩尔比为1:3、反应温度150℃、反应时间4h、HZSM-5用量为0.13g/ml环己烯时,环己烯转化率为69.1%,乙酸环己酯选择性为98.3%。对HZSM-5催化乙酸环己酯水解反应产物进行了定性,认为环己烯来源于乙酸环己酯的热分解反应。考察了乙酸环己酯水解反应中反应温度、反应时间、水用量等条件对反应的影响。当反应温度130℃、反应时间5h、水用量3ml/ml乙酸环己酯时,环己醇收率为16.9%,选择性为30.4%。 考察了[HSO3bmim]HSO4离子液体催化环己烯经乙酸环己酯“一锅法”制备环己醇反应过程。加入环己烯10ml、乙酸16ml、水16ml和离子液体10g,在130℃反应5h,得到环己醇收率为6.0%,同时乙酸环己酯收率为27.1%。