吡咯烷酮酸性离子液体的合成及其对酯化反应的催化活性

催化学报 , 2007, 28(8): 743-748.

吡咯烷酮酸性离子液体的合成及其对酯化反应的催化活性

黄宝华 ^1, , 汪艳飞 ^2, , 张焜 ^3, , 方岩雄 ^4, , 周蓓蕾 ^5,

1.广东工业大学轻工化工学院,广东广州,510006

2.广东工业大学轻工化工学院,广东广州,510006

3.广东工业大学轻工化工学院,广东广州,510006

4.广东工业大学轻工化工学院,广东广州,510006

5.广东工业大学轻工化工学院,广东广州,510006

基金项目: 广东省科技厅科技计划(2006B13801007) 广东省广州市科技计划(2005 J1-C0231)

关键词：吡咯烷酮阳离子 , 离子液体 , 功能化 , Br(o)nsted酸性 , 乙酸 , 丁醇 , 酯化 , 乙酸正丁酯

Synthesis of Pyrrolidonium Acidic Ionic Liquids and Their Catalytic Activity for Esterification of Acetic Acid and Butanol

合成并表征了 2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnhp]HSO4)、 1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnmp]HSO4)、 1-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4)、 1-(3-磺酸基)-丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C3SO3Hmim]HSO4)和1-(3-磺酸基)-丙基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([C3SO3Hnhp]HSO4)等以HSO-4为阴离子的质子酸离子液体,并以乙酸和正丁醇的酯化反应考察了这些离子液体的催化活性.结果表明,当n(n-BuOH):n(MeCO2H):n([C3SO3Hnhp]HSO4)=1.2:1:0.005,反应温度为120 ℃和反应时间为 1 h 时,酯收率可达99%以上;反应结束后离子液体与酯产物可分成两相,而且该离子液体重复使用8次,催化活性没有明显下降.探讨了阳离子结构及Brnsted酸性对催化活性的影响,考察了离子液体与酯化反应相关组分的互溶性.结果表明,离子液体的分相性能对催化效果有较大的影响,离子液体的催化活性与其酸性、溶解性密切相关.

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