在SO3H-功能化离子液体催化下对甲酚叔丁基化反应机理-论文
硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应
硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应介绍硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应是一种常见的有机硫化反应。
本文将从反应机理、实验条件、应用和实际操作等方面进行讨论。
反应机理叔丁基过氧化物在反应中起到了氧化剂的作用，而硫代硫酸钠则作为硫化剂。
反应的机理可以概括如下：1.叔丁基过氧化物中的氧原子进攻硫代硫酸钠，生成临时的硫酸酯中间体。
2.中间体经历负离子的迁移，形成叔丁基硫酰硫酸酯。
3.硫酸根离子与硫酸酯中的另一个氧进攻，生成各自的硫醇物种。
4.最终产物是硫醇和丙酮。
实验条件对于硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应，下面是一些常用的实验条件：•反应温度：常温下进行反应即可。
•反应溶剂：通常使用无水乙醇作为反应溶剂。
•反应时间：反应时间较短，一般在数小时内完成。
应用该反应在有机合成中有广泛的应用，以下是几个例子：1.合成有机硫化物：该反应是合成有机硫化物的有效方法。
有机硫化物在医药和农药领域有着重要的应用。
2.生产杂环化合物：这个反应不仅能形成直链硫醇，还能形成杂环化合物，从而扩大了其应用范围。
3.催化作用：硫代硫酸钠和叔丁基过氧化物反应可以用作催化剂，在其他有机反应中发挥重要作用。
实际操作以下是硫代硫酸钠和叔丁基过氧化物反应的实际操作步骤：1.首先，称取适量的硫代硫酸钠和叔丁基过氧化物。
2.加入无水乙醇溶剂中，搅拌均匀。
3.将反应体系在常温下放置数小时，或者加热加快反应速度。
4.反应结束后，过滤除去不溶物。
5.采用真空蒸馏等方法分离和收集产物。
实际操作中应注意使用安全手套和防护眼镜，并在通风条件下操作，以避免对人体造成伤害。
结论硫代硫酸钠与叔丁基过氧化物反应是一种重要的有机硫化反应。
通过深入研究其反应机理、探讨实验条件、分析应用以及介绍实际操作步骤，我们能更好地理解这一反应，并在有机合成中运用它的优势。
这种反应为有机化学研究提供了有力的工具，也为相关领域的技术发展做出了贡献。
无水三氯化铁催化合成对叔丁基苯甲酸甲酯
无水三氯化铁催化合成对叔丁基苯甲酸甲酯【摘要】以无水三氯化铁作为催化剂，以对叔丁基苯甲酸和甲醇作为原料，采用蒸馏分水的操作方法，合成对叔丁基苯甲酸甲酯。
本文讨论了催化剂的用量、反应时间和醇酸比例等对反应合成对叔丁基苯甲酸甲酯合成率的影响。
实验结论显示：在甲醇和对叔丁基苯甲酸摩尔比为5：1，反应时间为4小时，催化剂添加量为9.0%对叔丁基苯甲酸甲酯的效率最高，可达到93%的转化率。
产品结构经沸点、折光率确证。
【关键词】无水三氯化铁；对叔丁基苯甲酸甲酯；酯化反应对叔丁基苯甲酸甲酯是重要的化工和医药产品合成的中间体及有机合成的中间体，同时对叔丁基苯甲酸甲酯也是合成化合物紫外线吸收剂的重要中间体。
对叔丁基苯甲酸甲酯的市场年需求量非常大，它被广泛应用于医药化工合成、香精、各种化妆品等产品。
是一种重要的有机合成中间体，因此，研究对叔丁基苯甲酸甲酯的合成有着重要的意义。
到现在为止，国内外对对叔丁基苯甲酸甲酯的合成研究的文献较少，一般采用的经典方法是采用无机酸（如浓硫酸、无水氯化氢等）作为催化剂，直接催化酯化反应，合成对叔丁基苯甲酸甲酯。
这种方法虽然转化率高，但是也存在着一些问题，如：反应过程中有机物容易碳化和失水，反应后的产物含有无机酸，需要中和等处理才能将产物提纯，使用无机酸还会造成生产设备的腐蚀，缩短设备的使用寿命。
本文研究了以无水三氯化铁为催化剂合成对叔丁基苯甲酸甲酯。
该催化剂能更好的融入有机相，促进反应向酯化反应进行，是酯化反应的转化率更高，效果更好，操作也比使用无机酸简单，条件容易控制。
无水三氯化铁不易发生碳化等副反应，后处理也比较简单，产物纯度较高，对设备的腐蚀也相对较小，因此，具有较好的工业应用前景。
1 实验部分1.1 实验材料实验试剂、药品：对叔丁基苯甲酸，无水三氯化铁，无水甲醇，无水MgSO4均为分析纯实验仪器：WZS-1型阿贝尔折射仪1.2 实验原理对叔丁基苯甲酸与甲醇经过三氯化铁催化使酯化反应转化率更高，其原理一般认为是因为三价铁离子的外层轨道与含氧化合物络合，使反应向正向进行，从而起到催化的作用。
布朗斯特酸催化的3-甲基邻苯二酚的叔丁基化反应
布朗斯特酸催化的3-甲基邻苯二酚的叔丁基化反应酚的叔丁基化是有机合成中重要的Friedel-Crafts反应之一,在工业上有非常重要的应用,所得位阻酚类化合物除了可以作为抗氧化剂外,还可以用作多种精细化工产品的中间体以及原料。
合成叔丁基酚常用的催化剂为路易斯酸或布朗斯特酸,但是这些催化剂常常存在腐蚀性、选择性较低、分离困难或环境污染等方面的问题。
为了克服上述缺陷,近年来,不同的研究小组分别报道了布朗斯特酸性离子液、固体负载酸及离子交换树脂等新型多相催化剂体系,许多催化剂经多次回收循环使用还具有较好的活性及选择性,不过,这些催化剂由于制备较复杂、活性催化剂流失或不可逆杂质的生成等方面因素的影响,限制了它们的应用。
本文以3-甲基邻苯二酚为底物,以叔丁醇和异丁烯为叔丁基化试剂,制备具有一个或多个叔丁基取代的甲基邻苯二酚。
考察了催化剂的种类、反应温度、叔丁醇的量、催化剂用量及反应时间等不同因素对反应的影响。
其中,在75 ~oC,十二烷基苯磺酸与叔丁醇以及3-甲基邻苯二酚的摩尔比为0.6:1.1:1条件下,5-叔丁基-3-甲基邻苯二酚的选择性为97%,温度降为47 ~oC,以对甲苯磺酸为催化剂,获得的3-叔丁基-6-甲基邻苯二酚选择性达到了75%。
在47 ~oC,叔丁醇与3-甲基邻苯二酚的摩尔比为2:1条件下,4,6-二叔丁基-3-甲基邻苯二酚的选择性达到了44%。
此外,对于高效合成5-叔丁基-3-甲基邻苯二酚的反应,我们进行了催化剂的循环测试。
催化剂重复使用10次后催化活性没有显著的降低,且5-叔丁基-3-甲基邻苯二酚的分离收率稳定在98%。
离子液体催化芳烃硝化反应研究进展
煤炭与化工Coal and Chemical Industry第43卷第12期2020年12月Vol.43 No. 12Dec. 2020化工工艺与工程离子液体催化芳煙硝化反应研究进展刘岳明1,刘晨1,2,刘 冉1,张珂1,张娟1,赵地顺1(1.河北科技大学"河北科技大学-南非大学”新能源国际联合实验室，河北石家庄050018；2.石家庄科技信息职业学院，河北石家庄050000)摘要：芳香族化合物的硝化产物在工业上有着广泛的用途，传统硝化工艺以浓硫酸作为催化剂，虽然操作条件成熟，但有强烈的腐蚀性，处理困难。
近年来，随着对绿色催化剂的深入研究，可替代传统混酸硝化体系的绿色催化硝化体系引起了广泛的研究兴趣，其中将新型绿色功能化离子液体作为硝化反应催化剂，实现硝化反应绿色清洁生产成为研究热点。
通过 对离子液体应用于芳婕硝化反应的研究现状进行综述，表明离子液体具有较为理想的绿色催 化前景。
关键词：离子液体；芳香族化合物；催化；硝化；绿色化学中图分类号：TQ241文献标识码：A 文章编号：2095-5979 ( 2020 ) 12-0111-07Research progress on nitrification of aromaticcompounds catalyzed by ionic liquidsLiu Yueming 1, Liu Chen 1,2, Liu Ran 1, Zhang Ke 1, Zhang Juan 1, Zhao Di s hun 1(1. Hebei Science and Technology University, New Energy International Joint Laboratory of H ebei Science and Technology Unwersity- South AfricaUnwersity, Shijiazhuang 050018, China; 2. Shijiazhuang Technology and Information VocationalCollege, Shyiazhuang 050000, China )Abstract : The nitrification products of aromatic compounds are widely used in industry. The traditional nitrification reaction process was using concentrated sulfuric acid as catalyst. Although the operation condition is mature, it has strong corrosivity and is difficult to treat. In recent years, as the study of green catalysts, the green catalytic nitrification systemwhich could replace the traditional nitrification system of mixed acid has attracted wide research interests. So, using new green functional ionic liquids as environment —friendly nitrification catalyst for realizing green and clean nitrificationreaction become a research hotspot. The research progress of ionic liquids used in aromatics nitration reaction was reviewed, and the ionic liquids showed an ideal green catalytic prospect.Key words : ionic liquid; aromatic compounds; catalyze; nitration0引 言工业生产过程中排放的挥发性有机化合物(VOCs)是大气中有机气体污染物的主要来源，不 仅对人类的健康造成严重危害，同时也是公认的可吸入颗粒物PM2.5前驱体，随着经济的发展，VOCs 气体的年排放量持续增长，如何有效控制并处理VOCs 气体成为研究热点。
高等精细有机化学
间苯甲酚与对苯甲酚的分离技术进展摘要：主要介绍了间苯甲酚和对苯甲酚的分离方法及其研究进展，通过对各种传统分离方法进行比较，评述了其优缺点，对近年来比较新的分离苯甲酚异构体的方法进行了阐述。
关键字：苯甲酚、间苯甲酚、对苯甲酚、分离、提纯前言苯甲酚是对苯甲酚、间苯甲酚、邻苯甲酚三种同分异构体混合物的总称。
主要来源于化工合成或炼焦、油页岩干馏和城市煤气的副产品。
虽然苯甲酚混合物的用途很少，但是其各单体是用途广泛的有机化工中间体。
对苯甲酚可用于农药、染料、塑料等工业部门，在医药上还可以用作肠驱虫剂、消毒剂、局部防腐蚀剂等。
间苯甲酚可用于分析试剂及有机合成方面，是合成抗氧剂、农药、维生素、化妆品以及医药的重要原料；同时，在合成树脂、彩色胶片、显影剂、粘合剂等方面也有重要应用。
目前国内外对高纯苯甲酚单体需求量日益增大，而生产能力不足，造成供不应求[1]。
苯甲酚混合物中邻苯甲酚的分离比较简单，通过传统的蒸馏法就可得到，而对、间苯甲酚由于沸点很接近，使得二者分离提纯困难。
基于此，本文综述了间、对苯甲酚的分离方法。
1 化学方法1.1 尿素络合法尿素可以与间甲酚络合形成尿素-间苯甲酚络合物，而对苯甲酚不与尿素发生反应，络合产物经过后续离心分离以及升温处理，便可得到高纯间苯甲酚。
对于尿素络合法分离甲酚异构体的原理，现普遍认为尿素与苯甲酚之间是依靠氢键作用络合。
尿素络合法主要包括以下三种工艺：(1) 饱和溶液助剂法在加热的条件下，尿素在苯甲酚混合物中有一定的溶解度，当温度大于40摄氏度时，苯甲酚混合物和尿素会形成胶状体，继续加热时会固结为固溶体，若加入甲苯，则尿素与苯甲酚混合物可无限混溶。
尿素溶于苯甲酚混合液之后，尿素饱和溶液降温，则有尿素、间苯甲酚络合物析出。
该工艺需要加入溶剂，由于极性溶剂会破坏氢键，所以必须选用非极性溶剂，目前大多选用甲苯。
(2) 粉末降温法与饱和溶液助剂法不同的是，粉末降温法将尿素粉碎溶于苯甲酚混合物中，后慢降温析出尿素、间苯甲酚络合物，由于尿素的细度对产品收率有较大影响，故尿素粒度控制在60目以上。
离子液体作为催化剂在傅克烷基化反应中的应用进展
离子液体作为催化剂在傅克烷基化反应中的应用进展摘要:离子液体由于具有特殊的性质，包括挥发性低，极性大，良好的热稳定性，通过调整阴阳离子具有不同的溶解性等特点，已经作为绿色催化剂应用于傅克烷基化反应。
与传统催化剂反应相比，离子液体后处理简单且回收后可多次重复使用。
本文综述了离子液体作为催化剂在傅克烷基化反应中最新研究成果。
关键词：氯铝酸盐离子液体；功能化离子液体；傅克烷基化反应Progress of ionic liquids catalyzing in Friedel-Crafts alkylation reactionsAbstract: Ionic liquids have special properties, including low volatility, big polarity, good thermal stability, with different solubilities by adjusting ions, and has been used as a green catalyst for Friedel-Crafts alkylation reaction. Compared with the conventional catalyst, the ionic liquids are simple post-processing, recovered and can be used repeatedly. This paper reviews latest research results of the ionic liquids as a catalyst in the Friedel-Crafts alkylation.Key words:Chlorine aluminate ionic liquids; functional ionic liquids; Friedel-Crafts alkylation reaction引言离子液体，又称为室温离子液体、室温熔融盐(熔点一般<100 ℃)，是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的盐类化合物。
离子液体
离子液体催化酯化反应的研究进展陈硕（巢湖学院化学与材料科学系,安徽巢湖 238000）摘要：离子液体由于具有特殊的性质,包括低挥发性、大极性、良好的热稳定性、通过调整阴阳离子选择不同的溶解性等特点,已经作为反应介质或催化剂广泛应用于有机合成领域,引起了人们足够的兴趣．与传统有机溶剂反应相比,离子液体相反应得到的产物收率高,选择性好,加快部分类型反应的速率,后处理简单以及离子液体催化剂体系简单,回收后,可多次重复使用。
酯化反应广泛的应用于有机合成等领域,其技术也在不断发展。
本文简单介绍了离子液体的分类、合成及应用,综述了离子液体作为催化剂在酯化反应中的应用研究,并对其未来的发展进行了展望。
关键词：离子液体；酯化；催化剂Research and Progress in Esterification Catalysedby Ionic LiquidsChen ShuoDepartment of Chemistry and Materials Science,ChaoHu College,ChaoHu, AnHui 238000Abstract：Ionic liquids,with their unique properties,including low volatility,high polarity,good thermal stability over a wide temperature range and selective dissolving capacity by a proper choice of cations or anions,have attracted increasing interest in the organic transformations as reactioin medium as well as catalyst(ligand).Compared with traditional organic solvents,ionic liquids have great advantages in obtaining products with high isolated yields and good to excellent selectivities,accelerationg reaction rate in some cases,ease of work-up,as well as recycling use with or without catalysts after simply recoveration. The esterification reaction widely used in organic synthesis and other fields, and its technology is also in the continuous development.This paper introduces the classification, synthesis,and applications research of the ionic liquids in brief,summarizes its applications in esterification as catalysts,prospect its future development.Key words：ionic liquids;esterification;catalyst1 引言离子液体是完全由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质，往往展现出独特的物理化学性质及特有的功能，是一类值得研究发展的新型的“软”功能材料或介质。
离子液体催化
高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油摘要：制备了五种对水稳定性好、带SO3-官能团的Bronsted 酸离子液体，并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油。
结果表明，磺酸类Bronsted 酸离子液体具有很好的催化活性，其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关，吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好，其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离，具有很好的稳定性，可以循环使用，对环境友好，是制备生物柴油的较理想催化剂。
关键词：离子液体；Bronsted 酸；酸催化；棉籽油；酯交换反应；生物柴油。
随着石油资源的日益枯竭和生态环境的日益恶化，对环境友好的石油燃料替代品越来越引起人们的关注. 生物柴油是一种新型的无污染、可再生能源，其燃烧性能可以与传统的石油系柴油媲美，燃烧过程中排放出的尾气中有害物质的含量比传统石化柴油降低了50 % . 因此，目前生物柴油的研究和应用备受世界各国的关注［1—6］。
生物柴油是由动植物油脂原料与甲醇通过酯交换反应生成的长链脂肪酸甲酯类物质. 生物柴油的制备方法包括酶法和化学法等。
酶法中原料甲醇容易导致酶失活，而且反应过程中生成的副产物甘油容易附着在脂肪酶表面，使反应难以进行。
传统的化学法通常采用强酸（硫酸）或强碱（KOH 和NaOH）作催化剂，催化剂腐蚀性强且反应后不易分离回收，生成的废水和废渣对环境污染大。
因此，开发对环境友好的绿色合成工艺成为当务之急。
离子液体作为一种新型的环境友好溶剂和液体酸催化剂，具有其它有机、无机溶剂和传统催化剂不具备的优点，它同时拥有液体酸的高密度反应活性位和固体酸的不挥发性，其酸性可以超过固体超强酸且可以根据需要进行调节，反应后容易同产物分离，液体范围宽，热稳定性高，并且种类繁多，具有结构可调性. 离子液体的物理化学性质在很大程度上取决于所用的阴阳离子种类，是真正意义上的可设计的绿色溶剂和催化剂，因此它具有取代传统工业催化剂的潜力，已用于催化很多反应［7］。
化学学士学位毕业论文(导师修改完毕)——SO3H一功能化酸性离子液体的合成及性能Ⅰ
论文题目：SO3H一功能化酸性离子液体的合成及性能Ⅰ目录1.引言： (1)1.1 酸性离子液体的种类及其性质 (1)1.1.1 Lewis酸性离子液体 (1)1.1.2 BrÖnsted酸性离子液体 (2)1.2酸性离子液体的制备方法 (2)1.2.1具有BrÖnsted酸性离子液体的制备方法 (2)1.2.2具有Lewis酸性离子液体的合成方法 (3)1.3 离子液体的酸性表征 (3)1.4 酸性离子液体的催化反应 (4)1.4.1 催化酰基化反应 (4)1.4.2 催化酯化反应 (4)1.4.3 催化烷基化反应 (4)2实验部分 (5)2.1 实验试剂与仪器 (5)2.1.1 实验试剂 (5)2.1.2 实验仪器 (5)2.2实验步骤 (6)2.2.1酸性离子液体的合成 (6)2.2.2 酸性离子液体溶解性的测定 (7)2.2.3离子液体酸性的测定 (7)2.2.4酸性离子液体催化正丁醚的制备 (8)3 结果与讨论 (8)3.1酸性离子液体溶解性的测定 (8)3.2离子液体的酸性测定分析 (9)3.2.1 Hammett法测离子液体的酸性分析 (9)3.2.2吡啶红外光谱探针法测定离子液体的酸性 (12)3.3酸性离子液体催化正丁醚的制备 (13)3.3.1酸性离子液体N-（4-磺酸基丁基）三乙胺氟硼酸盐用量对正丁醚产率的影响 (13)3.3.2 酸性离子液体N-（4-磺酸基丁基）三乙胺硫酸用量对正丁醚产率的影响 (14)3.3. 3无机酸用量对正丁醚产率的影响 (15)4.全文结论 (16)参考文献： (17)致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。
SO3H一功能化酸性离子液体的合成及性能Ⅰ摘要:介绍了酸性离子液体及其分类，对酸性离子液体的特性进行了概述。
SO3H一功能化酸性离子液体的合成及性能Ⅰ(毕业论文答辩)
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图3 不同浓度离子液体(Ⅱ)的乙醇溶液中4-硝基苯胺的紫外-可见吸光谱 (注：B:c=8mmol/l C:c=16mmol/l D:c=24mmol/l E:c=32mmol/l)
表4 不同浓度离子液体(Ⅱ)的Hammett函数值
编号
1 2 3 4
Amax
0.977 0.919 0.908 0.890
▪ 表2 不同浓度的4-硝基苯胺最大吸收波长处吸光度
浓度(10- 2.9 5.8
8.7
5mol/l)
吸光度 0.582 1.043 1.56
11.6 I4.5 2.035 2.503
A
2 .5 2 .0 1 .5 1 .0 0 .5
2
B
4 6 8 10 12 14 16
C (*1 0 -5M O L /L )
H0
1.896 1.661 1.529 1.508
注：H0=pKb(I)+㏒([I]/[IH+]) [I]:剩余的碱 [IH]:已反应的碱 pKb(I)=0.99(对硝基苯 胺)
Absortance(AU)
1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0
250
B C D E
300 350 400 450 Wavelength(nm)
二 实验内容：
▪ 1 酸性离子液体的合成 ▪ 2 酸性离子液体的溶解性测定 ▪ 3 离子液体的酸性测定 ▪ 4 酸性离子液体催化正丁醚的制备
结 构 表 征 ：
Y A x is T itle
B
80
70
60
50
40
30
20
10 0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
质子酸离子液体催化合成叔丁基苯的研究
体 ［ Ｐ ］ Ｓ 放人干燥器中， Ｂ ｙＨ Ｏ ， 备用 。
１ ３ 叔 丁基 苯的催 化合成 ．
向配有 冷 凝管 、 浴 锅 、 拌 器 的 １０ｍＬ三 水 搅 ５
口烧 瓶 中加入 ０ ４ ｍｏ 苯 和 ４ ｍＬ质 子 酸离 子 液 ． ｌ
１ １ 主要 仪器及 试剂 。
体［ Ｐ ］ Ｓ 水浴加热至 ５ Ｂｙ Ｈ Ｏ ， ５℃ ， 搅拌下慢慢滴 加 ０ １ｍ ｌ 丁 醇 ，０ ｍｎ滴 加 完 毕 ， 温 反 应 ． ｏ 叔 ３ ｉ 保
然后在 室温下通过滴液漏斗慢慢滴加 ０３ ｏ ．０ｍ ｌ 的吡啶， 要求滴加 时间至少在 ２ｈ以上。滴加完 毕后 ， 将混合物置于一定温度的水浴中加热搅拌 ， 反应一定时间后混合物变混浊， 分层。待反应完 毕 后将 过量 的溴 代 正 丁烷 通过 减 压 蒸 馏 除去 ， 冷 却 后 得 到 乳 白 色 的 固 体 溴 化 丁 基 吡 啶 盐
的优势 ， 主要表现 为： １ 离子 液体与 固体酸相 （） 似， 没有挥发性 ， 具有环境友好 的优点 ；２ 质子 （） 酸兼 具 Ｂｑ ｌ ｒ ｅ ｍｓ ｄ和 Ｌｗｓ酸性 。 酸性 的调 变 更 ｅｉ 且 容易、 更精细 ， 从而更 有利于催化剂的优化； ３ （） 离子液体具有液体材料的优势 ， 如流动性好、 酸强 度分布均匀等 ， 催化效率高 ， 回收利用。基于以 易
（ Ｂ ｙ Ｂ） ［ Ｐ ］ ｒ。将其 置 于真空 干燥 箱 内干燥 ５ｈ
（ 度为 １０ｃ ） 纯化 备用 。 温 ０ ＝ ， 【 ｌ２ ２ ［ Ｐ ］ Ｓ ４ －． Ｂ ｙ Ｈ Ｏ 的制备 叫 在 １０ｍＬ的三 口烧 瓶 中 ， 上 顶 部 带 有 尾 ５ 装 气 吸 收 装 置 的 冷 凝 管 ，加 入 ７ ０ｍＬ 水 ， 使
功能化离子液体中氢键的理论研究
功能化离子液体中氢键的理论研究宋志祥，王海军江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡(214122) E-mail：******************摘要：在本工作中，运用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**条件下，对功能化离子液体[C3SO3Hmim]HSO4 中的氢键进行了研究。
研究的结果发现，在这种离子液体中，分子内氢键的存在可以使阳离子克服空间位阻的影响，从而使它能量降低变得更稳定。
在离子对中，分子间氢键居主导地位，而分子内氢键被不同程度的削弱了。
通过NBO 分析对原子电荷转移的尝试性研究发现氢键作用能使参与形成氢键的氢原子上的净电荷增加。
对功能基团的转动能垒进行势能扫描发现，当功能基团参与氢键形成的时候，它的行为会受到一定的限制。
关键词：密度泛函，离子液体，氢键，功能基团中图分类号：TQ1. 引言离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液态的盐类，与传统的有机溶剂相比，它们有着特殊的物理和化学性质，比如：低熔点，低蒸气压，化学性质稳定，不易燃，宽电化学窗等[1-5]。
咪唑类离子液体在近年来得到了广泛的研究[6-8]。
利用离子液体可修饰性的特点，对离子液体中的阴阳离子进行功能化，可以设计出具有特殊性质、用于特定反应的“目标专一”的离子液体[9-12]。
酸性离子液体具有取代传统工业酸性催化剂的潜力[13]。
作为酸性离子液体中重要的成员之一，BrØnsted 酸性离子液体在催化反应中表现出良好的性质。
研究发现功能化酸性离子液体[C3SO3Hmim]HSO4 在催化酯化、醚化和频醇那重排等反应中具有比其他BrØnsted 酸性离子液体更好的催化效果[14-16]。
在之前的研究中发现，在离子液体中，阴阳离子主要是以氢键的形式发生相互作用的，氢键的存在对离子液体的物理性质比如说熔点、粘度等都有着非常重要的影响[17,18]。
物质的结构决定性质，因此，对这一类酸性离子液体的化学结构以及其中的氢键进行研究是很有必要的。
功能化离子液体的分类 -回复
功能化离子液体的分类-回复功能化离子液体是一类具有特殊功能的离子液体，其分子结构中含有能够赋予其特定性质和功能的官能团。
根据官能团的不同，功能化离子液体可以分为多个不同的分类。
本文将一步一步回答“功能化离子液体的分类”。
第一步，从官能团类型出发。
根据官能团的类型，功能化离子液体可以分为以下几类：1. 磺酰基功能化离子液体：这类离子液体的分子中含有磺酰基（-SO3H）官能团。
磺酰基具有酸性，可以使离子液体具有良好的酸性性质，例如催化酸催化反应、催化氧化反应等。
同时，磺酰基也使离子液体具有亲水性，可用于水溶液中的催化反应。
2. 氨基功能化离子液体：这类离子液体的分子中含有氨基（-NH2）官能团。
氨基可以和酸或其他功能团形成氢键或共价键，从而赋予离子液体特定的结构和性质。
例如，氨基功能化离子液体可以作为催化剂用于有机合成反应中，还可以作为表面活性剂用于乳液制备等。
3. 烷基功能化离子液体：这类离子液体的分子中含有烷基（-R）官能团。
烷基可以赋予离子液体一定的疏水性，使其在非极性溶剂中具有较好的溶解性。
烷基功能化离子液体在有机反应催化、液-液相分离等方面具有一定的应用潜力。
第二步，从结构出发。
根据离子液体分子的结构，功能化离子液体可以分为以下几类：1. 单阳离子离子液体：这类离子液体的分子中只含有一个阳离子，可以是碱金属离子（如Li+、Na+、K+）或其它离子（如Ammonium离子）。
单阳离子离子液体具有良好的热稳定性和导电性，被广泛应用于电化学、能源储存等领域。
2. 双阳离子离子液体：这类离子液体的分子中含有两个阳离子。
双阳离子离子液体具有较高的熵效应，可以改善离子液体的热稳定性和离子传输速率。
双阳离子离子液体在电化学储能、催化反应等领域有广泛的应用。
3. 单离子离子液体：这类离子液体的分子中含有一个离子，可以是阳离子或阴离子。
单离子离子液体具有较低的熔点和较高的离子传导率，可以被应用于超级电容器、电解质等领域。
对叔丁基苯酚羟基化反应催化剂的研究
叔丁基苯酚是一种重要的有机化合物，具有多种用途。
其中，叔丁基苯酚的羟基化反应是一种重要的化学反应，可以将叔丁基苯酚转化为对羟基苯甲醛或对羟基苯甲酸等化合物。
在羟基化反应中，催化剂起着至关重要的作用，可以有效促进反应的进行，并提高产物的选择性和产率。
对叔丁基苯酚羟基化反应催化剂的研究具有重要的科学意义和应用价值。
1. 叔丁基苯酚羟基化反应的机理叔丁基苯酚羟基化反应是一种氧化反应，在反应过程中，叔丁基苯酚与氧气或者氧化剂在催化剂的作用下发生氧化反应，形成对羟基苯甲醛或对羟基苯甲酸等产物。
该反应的机理复杂，涉及到自由基过程、亲核加成、氧化还原等多种反应步骤。
了解叔丁基苯酚羟基化反应的机理，对于设计和筛选合适的催化剂具有重要意义。
2. 催化剂的种类和性能目前，常用的叔丁基苯酚羟基化反应催化剂主要包括金属催化剂、过渡金属配合物、有机催化剂等。
不同种类的催化剂具有不同的活性、选择性和稳定性，对叔丁基苯酚羟基化反应的影响各有不同。
研究不同种类催化剂的性能和作用机制，有助于筛选和设计高效的催化剂。
3. 催化剂的设计和改性为了提高叔丁基苯酚羟基化反应的催化效果，许多研究者尝试设计新的催化剂或对现有催化剂进行改性。
通过合理设计催化剂的结构，调控催化活性中心的性质，可以提高催化剂对叔丁基苯酚的氧化活性，增加产物的选择性和产率。
另外，采用物理方法或化学方法对催化剂进行改性，也可以有效提高催化剂的稳定性和循环使用次数。
4. 催化剂的表征和评价对叔丁基苯酚羟基化反应催化剂进行表征和评价是研究的重要内容之一。
通过表征催化剂的结构、物理化学性质和表面活性中心，可以深入了解催化剂的活性和稳定性。
对催化剂进行评价，包括活性评价、选择性评价、稳定性评价等，可以直观地反映催化剂的催化性能。
5. 应用前景叔丁基苯酚羟基化反应催化剂的研究不仅具有重要的理论意义，还具有广阔的应用前景。
羟基化反应产物对羟基苯甲醛和对羟基苯甲酸等在医药、香料、染料、聚合物等领域具有重要的应用价值，研究高效稳定的催化剂对于推动相关产业的发展具有重要的意义。
对甲苯磺酸和叔丁基苯酚反应
对甲苯磺酸和叔丁基苯酚反应
甲苯磺酸与叔丁基苯酚反应是有机化学中的重要反应之一。
这个
反应可以通过加乙醇上的溶液来进行。
在这个反应成立的过程中，甲
苯磺酸和叔丁基苯酚发生缩合反应，生成了叔丁基苯酚-甲苯磺酸缩酮
产物。
首先，我们需要了解一下这个反应的化学机理。
当甲苯磺酸和叔
丁基苯酚在乙醇溶液中混合时，它们会发生氢键和静电作用。
这种相
互作用会导致甲苯磺酸中的羧基被叔丁基苯酚上的羟基攻击。
这种攻
击会形成一个中间体，然后中间体会分解并形成叔丁基苯酚-甲苯磺酸
缩酮产物。
这个反应在有机化学中有着广泛的应用。
首先，它可以用于制备
叔丁基苯酚-甲苯磺酸缩酮，这是一种重要的有机化合物。
这个化合物
可以用于制备其他有机化合物，例如分子筛和表面活性剂等。
此外，这个反应还可以用于合成各种各样的溶剂。
叔丁基苯酚-甲
苯磺酸缩酮是一种高沸点的溶剂，它可以在很多反应中被使用。
这个
化合物可以作为清洗剂，在有机合成反应中可以用作反应介质，还可
以用作药剂的添加剂等。
总之，甲苯磺酸与叔丁基苯酚反应是一种很重要的有机化学反应，它可以用于制备一系列重要的有机化合物，同时也可以用于制备各种
各样的溶剂。
在将来的研究中，我们可以进一步了解这个反应的机理，并更好地利用这个反应。
离子液体催化邻甲酚与叔丁醇烷基化反应
离子液体催化邻甲酚与叔丁醇烷基化反应郜蕾;刘民;聂小娃;高健;郭新闻【摘要】以烷基胺、吡啶、咪唑等为原料合成了SO3H-功能化的离子液体(ILs).采用NMR、TG-DTG对离子液体的结构及物性进行了表征,并考察其在邻甲酚(o-Cres01)和叔丁醇(TBA)烷基化反应中的催化性能.考察了反应条件对离子液体催化邻甲酚烷基化反应的影响,以及离子液体的重复使用性,比较了离子液体与常规酸催化剂在邻甲酚叔丁醇烷基化反应中的催化性能.结果表明,以N-(4-磺酸基)丁基三乙胺硫酸氢盐离子液体(IL2)为催化剂,在优化条件(θ=80℃,t=6 h,n(o-Cresol)∶n(TBA)∶n(IL2)=1∶1∶0.2)下,邻甲酚的转化率、6-叔丁基邻甲酚(6-TBC)的选择性可分别达到80.9%和44.1%,优于液体酸和固体酸的催化效果.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】7页(P256-262)【关键词】离子液体;烷基化;邻甲酚;叔丁醇(TBA)【作者】郜蕾;刘民;聂小娃;高健;郭新闻【作者单位】大连理工大学化工学院催化化学工程系精细化工国家重点实验室,辽宁大连,116012;中国核电工程有限公司郑州分公司,河南郑州,450052;大连理工大学化工学院催化化学工程系精细化工国家重点实验室,辽宁大连,116012;大连理工大学化工学院催化化学工程系精细化工国家重点实验室,辽宁大连,116012;大连理工大学化工学院催化化学工程系精细化工国家重点实验室,辽宁大连,116012;郑州大学化工与能源学院,河南郑州,450002;大连理工大学化工学院催化化学工程系精细化工国家重点实验室,辽宁大连,116012【正文语种】中文【中图分类】O643.322-甲基-6-叔丁基苯酚是生产抗氧剂736等高档酚类抗氧剂的重要中间体。
高档酚类抗氧剂不仅毒性低、无污染,还对由热、氧引起的老化和日光造成的表面龟裂具有良好的防护性能,在天然及合成橡胶、聚烯烃塑料、胶黏剂、石油润滑油等材料或制品中与炭黑有协同作用。
过氧化氢催化氧化甲基叔丁基醚脱硫
过氧化氢催化氧化甲基叔丁基醚脱硫张丽丽;高俊斌;姚志龙;孙培永【摘要】利用过氧化氢为氧化剂,甲酸为催化剂,对甲基叔丁基醚进行氧化脱硫实验.分别考察反应温度、甲酸用量和过氧化氢用量对反应的影响,同时对最佳反应体系进行短暂寿命实验.结果表明,最佳反应条件为:反应温度80℃,甲酸用量为甲酸与过氧化氢总质量的1.0％,过氧化氢用量为反应物总质量的15％,此条件下连续反应12 h,催化体系可以保证产品硫含量低于50 ng·μL-1.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2013(021)004【总页数】3页(P53-55)【关键词】石油化学工程;过氧化氢;催化氧化;甲基叔丁基醚;脱硫【作者】张丽丽;高俊斌;姚志龙;孙培永【作者单位】恩泽生物质精细化工北京市重点实验室,北京102617;北京化工大学,北京100029;恩泽生物质精细化工北京市重点实验室,北京102617;恩泽生物质精细化工北京市重点实验室,北京102617;恩泽生物质精细化工北京市重点实验室,北京102617【正文语种】中文【中图分类】TE624.4;TQ426.95随着环保要求的日益严格［1］，世界各国规定的燃油硫含量标准也迅速提高［2-3］。
燃油中的硫醇、硫醚和噻吩等有机硫化物燃烧后生成的SOx 是大气的主要污染物，造成酸雨和大气污染的主要原因［4］。
甲基叔丁基醚作为一种高辛烷值的汽油添加剂和抗爆剂，其含氧量相对较高，对汽车尾气排放有显著的改善作用，但甲基叔丁基醚中仍然含有一定量的有机硫化物，需要对其进行脱除。
含有噻吩类化合物通过加氢方法实现脱硫比较困难，且加氢后也会降低燃油性价比。
因此，氧化脱硫成为汽油脱硫的发展方向［5］。
脱硫反应过程中催化剂起关键作用，而汽油氧化脱硫反应为非均相反应，为了使脱硫效果更好，选择合适的相转移催化剂很重要［6-8］。
本文以过氧化氢为氧化剂，甲酸为催化剂，对甲基叔丁基醚进行氧化脱硫实验，分别考察反应温度、甲酸用量和过氧化氢用量对反应的影响，同时对最佳反应体系进行短暂寿命实验。
苯酚与异丁烯的叔丁基化反应
苯酚与异丁烯的叔丁基化反应是一个烷基化反应，通常涉及将异丁烯（或称2-甲基丙烯）的烷基部分转移到苯酚上。
这类反应在有机合成中很重要，因为它们能够改变有机分子的性质和用途。
不过，直接的烷基化反应往往需要在酸性或碱性催化剂存在下进行，且反应条件可能需要精确控制以防止不想要的副反应发生。
具体的叔丁基化过程可能会使用各种催化剂和条件，例如：
酸性催化剂：传统的烷基化方法使用酸性催化剂，如硫酸、氢氟酸、磷酸或固体酸（如沸石、杂多酸等）。
在酸性条件下，异丁烯会形成碳正离子，进而与苯酚发生亲电取代反应。
离子液体：近年来，离子液体作为绿色化学的替代品受到了关注。
它们可以在较低的温度下提供高效的烷基化反应，同时减少废物和腐蚀性物质的产生。
金属催化剂：有些方法可能会使用金属催化剂（如铂、钯等）来活化异丁烯，使其更容易与苯酚反应。
反应条件：反应温度、压力和溶剂的选择都会显著影响叔丁基化的效率和选择性。
一般来说，高温和高压有利于反应的进行，但也可能增加副反应的发生。
保护基团：如果苯酚上有其他敏感官能团，可能需要先对其进行保护以防止它们参与反应。
后处理：反应完成后，通常需要进行后处理来去除催化剂、未反应的原料和副产物，以得到纯化的叔丁基苯酚。
请注意，以上信息提供的是一个概述性的讨论，具体的实验条件和步骤应根据特定的合成目标和可用资源来确定。
在进行这样的合成之前，建议查阅相关的文献和专利以获取更详细和最新的信息。
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然 气 工程 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｉ ｘ ｚ ８ ６ １ ０ ２ ０ ＠ｙ ｅ ａ ｈ ． ｎ ｅ ｔ 。 通 讯 作者 ： 李大昌 （ １ ９ ８ ３ 一） ，男 ，工程 师 ，研 究方 向： 从事 反应 机理 ，石 油 天然 气工 程。 Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｉ ｄ ｃ ｃ ｐ ｅ ＠ ｌ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ 。
理论上对 甲酚苯环及羟基上 的氢离子都可以被 在叔丁基与对 甲酚之间的相互作用 。由于反应的选
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ４ －１ ０ 作者简介 ： 李宪昭 （ １ ９ ８ ６ 一） ，男，河北沧州人，助理工程师，硕士，２ Ｏ １ ３年毕业于天津大学化学工程专业，研究方向：从事反应机理，石油天
Ｋｅ ｖ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｐ ． ｃ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ； Ｔ ｅ ｒ ｔ ． ｂ ｕ ｙｌ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； Ｓ ｏ Ｈ． ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ； Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎｉ ｓ ｍ
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很 大 的活性 。
在本文中， 我们从库仑力作用 、 前沿轨道分布 、 体在 。 分 子 能 量 以 及 位 阻 效 应 等 几 个 方 面 研 究 其 反 应 机 室 温 下 是 粘 性 液 体 ， 其 阳 离 子 是 理 。并对所选离子液体 的催化机理进行 了分析。
Ｃ Ｈ 。 一 ｆ Ｃ Ｈ Ｎ ） 一 Ｃ Ｈ。 一 Ｓ ０ 。 Ｈ＋ 阴离 子是 ＨＳ Ｏ 一 。在最 优
要 的意义 。
而 没有 叔 丁基 对 甲酚醚 （ Ｔ Ｂ ＭＣ Ｅ）生成 。反应结 果
在我们较早的研究 中，对 甲酚在在 Ｓ Ｏ ， Ｈ 一 功能 化离子液体催化下与 甲基叔丁基醚 （ Ｍ Ｔ Ｂ Ｅ） 进 行 叔 丁基化 反应 ，所 选 用 的 Ｓ Ｏ ， Ｈ一 功能 化离 子液
表明对 甲酚的 ２ 位碳原子在叔丁基化反应中表现 出
分析 。
关
键
词 ：对 甲酚 ；叔丁基化 ；Ｓ Ｏ ， Ｈ功能化离子液体 ；反应机理
文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ４）１ ０ — １ ９ ８ １ — ０ ４ ｎ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｒ ｔ － － ｂ ｕ ｔ ｙ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ － — Ｃｒ ｅ ｓ ｏ ｌ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｓ Ｏａ Ｈ— ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｌｉ ｑ ｕ ｉ ｄ
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条件下对 甲酚的转化率可以到 ８ ０ ． ７ ９ ％， 反应产物为
１ 研究 内容及 计算方法
对 甲酚烷基化 反应 的关键 步骤是叔丁基 与对 甲酚苯环上的氢的亲电取代 。因此 ， 本文研究重点
２ 一 叔 丁基对 甲酚和 ２ ， ６ 一 二叔丁基对 甲酚 ，其中 ２ 一 叔 丁 基对 甲酚 选择 性 为 ８ １ ． ９ ６ ％。
对 甲酚叔 丁基 化反 应 是非 常重 要 的化 学反应 ，
取代 ， 但是从反应结果看最终的反应产物有 ２ 一 叔丁
其产物是一系列化工生产的中间体和原料 ，在有机 基 对 甲 酚 （２ － Ｔ Ｂ Ｃ） ，２ ， ６ 一二 叔 丁 基 对 甲 酚 合成领域 占有重要地位 。对其反应机理研究有着重 （ ２ ， ６ 一 Ｄ Ｔ Ｂ Ｃ）和极 少量 ３ 一 叔 丁 基对 甲酚 （ ３ － Ｔ Ｂ Ｃ）
第４ ３卷 第 １ ０期 ２ ０ １ ４年 １ Ｏ 月
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ ｏ ］ ． ４ ３ ，Ｎ ｏ ． ｉ ０ Ｏ ｃ ｔ ｏ ｂ ｅ ｒ ，２ ０ １ ４
在Ｓ Ｏ３ Ｈ 一 功 能化 离子液体 催化 下 对 甲酚 叔 丁基 化 反 应 机 理
李宪 昭，周 立贤，李 大 昌，尚增辉 ，申文鹏 ，王成林 ，袁倩
（中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北 任丘 ０ ６ ２ ５ ５ ０ ）
摘
要 ：对对 甲酚在 Ｓ Ｏ ， Ｈ 一 功能化离子液体催化下于 甲基叔丁基醚 的烷基化反应机理进行研究 。计算 结果
表 明反应 的选择性 是由叔丁基 和对甲酚的反应活性位的原子 电荷 、分子轨道性 质及位 阻效应决定 的。对 甲酚的 ２位碳原子 由于 由对叔 丁基具有较高 的库伦 引力 、较低 的空间位 阻 、在前沿 占有轨道中具有较高轨道 系数并且 形成具有较低 能量 的中间体 Ａ，并 因此在对 甲酚叔丁化反应 中具有最大的活性 ，而 ２位碳原 子上 的叔 丁基化产 物２ 一 叔丁基对 甲酚和 ２ ， ６ 一 二叔丁基对 甲酚是对 甲酚反应最易生成 的产物 。 并对所选离子液体的催 化机理进行 了
Ｌ Ｉ Ｘｉ ａ ｎ － ｚ ｈ ａ ｏ ，Ｚ ＨＯＵＬ ｉ － ｘ ｉ ａ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｄａ — ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ， Ｓ Ｈ Ａ ＮＧ Ｚ ｅ ｎ ｇ － ｈ ｕ ｉ ， Ｓ Ｈ Ｅ Ｎ Ｗ ｅ ｎ － ｐ ｅ ｎ ｇ ， Ｗ Ａ ＮＧ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ － ｌ ｉ ｎ ， Ｙ Ｕ Ａ Ｎ Ｑ ｉ ａ ｎ