离子液体在酯化反应中的应用

2010年 成都华西化 工研究所将 离子液体技 术应用于工 业烟气治理 脱硫率超过 99.5%
三、离子液体在酯化反应中的应用 1、采用咪唑鎓盐催化乙酸仲丁酯酯交换反应制备仲丁醇
Hongxing Wang etc合成了五种咪唑离子液体，[BMIM]HSO4、[HSO3BMIM]HSO4、[HSO3-PMIM]HSO4、[HSO3-PMIM]p-TSA、[HSO3-PMIM]CH3SO3， 对它们催化乙酸仲丁酯与甲醇酯交换反应制备仲丁醇的催化活性进行了探索，其 中，1-(3-磺丙基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3-PMIM]HSO4)的催化效果最好。
H0值：[HSO3-PMIM]HSO4>[HSO3-BMIM]HSO4>[HSO3-PMIM]p-TSA > [HSO3-PMIM]CH3SO3> [BMIM]HSO4 活性：[HSO3-PMIM]HSO4>[HSO3-BMIM]HSO4>[HSO3-PMIM]p-TSA > [HSO3-PMIM]CH3SO3>[BMIM]HSO4
4、微波辅助多磺酸基功能离子液体催化制备辛酸甲酯
Huan Du etc在微波辐射下，对一系列多磺酸基功能离子液体催化制备辛酸 甲酯的催化活性进行了研究，通过对不同离子液体进行分析，N,N,N,N-四丙磺酸 环六亚甲基四胺四硫酸氢盐[Tshx][HSO4]4表现出最高的活性和优良的重复利用性 能。最佳反应条件如下，催化剂用量0.3mmol，醇酸摩尔比7:1，反应温度80℃， 微波功率400W，反应时间35min，辛酸甲酯收率达到96.2%。
四、离子液体的发展趋势
多功能
高效催化
固定化
低成本
5、固定化离子液体催化制备脂肪酸酯
Majid Vafaeezadeh etc 将1-苯-3-甲基咪唑磺酸氢盐固定在二氧化硅凝 胶表面，用于催化制备脂肪酸酯。与均相离子液体催化体系相比，该催化 剂在催化脂肪酸和乙醇的酯交换反应中表现出非凡的催化活性。在合成过 程中，获得了较高的甲酯收率，催化剂可以通过简单的过滤步骤从反应混 合物中分离出来。 Jinbei Yang etc合成了三种 固载化离子液体并进行表征。对 乙二醇和乙酸通过酯交换反应制 备乙二醇二乙酸酯过程的催化活 性进行了研究。在它们中间， [Silica-Ps-im]HSO4表现出最好的 活性，且重复利用性较好。在最 优反应条件下，乙二醇转化率达 到100%，乙二醇二乙酸酯收率 达到99.14%。
二、离子液体的发展历程
国外
Wilkes
Walden
F.H.Hurley
Robert
(EtNH2)+HNO3- 溴化正乙基吡啶 AICl3/[N-EtPy]Cl 氯化1-甲基-3氯化铝 乙基咪唑
1914
1951
1976
1992
国内
2003年 中科院兰州 物理研究所 邓友全教授 离子液体催 化二氧化碳 合成异氰氰 酸酯中间体 2005年 中科院过程 工程研究所 自主开发了 离子液体规 模化制备清 洁技术
6、用多金属氧酸盐酸性离子液体催化合成β 酮烯醇醚
Ezzat Rafiee etc通过结合Keggin阴离子，磺化铵，咪唑鎓盐以及砒啶 阳离子制备金属氧酸盐酸性离子液体，然后采用该离子液体作为催化剂合 成β酮烯醇醚。其中，磺化吡啶阳离子和SiW12O404−阴离子，表现出最佳的 活性和回收性，且重复利用性较好。 离子液体回收率比较： [PyPS]3PW>[TMAPS]3PW >[MIMPS]3PW
离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为库仑力，其大 小与阴阳离子的电荷数量及半径有关。 离子液体种类繁多，改变阳离子、阴离子的不同组合， 可以设计合成出不同的离子液体。离子液体的合成大体上有 两种基本方法：直接合成法和两步合成法。
离子液体的优势： 蒸汽压极低，不挥发、 不可燃、导电性强 对有机物和无机物均具 有良好的溶解性能 可操作温度范围宽，稳 ]4> ([Tshx][PTSA]4) >[Dspi][HSO4]2>([Dspi][PTSA]2) > [HSO3-pmim]HSO4> ([HSO3-pmim]PTSA) 活性：[Tshx][HSO4]4> ([Tshx][PTSA]4) >[Dspi][HSO4]2>([Dspi][PTSA]2) > [HSO3-pmim]HSO4> ([HSO3-pmim]PTSA) 影响因素有主到次依次为：催化剂用量>反应时间>醇酸摩尔比
2、一种有机无机复合离子液体多金属氧酸盐用于生产生物柴油
Ezzat Rafiee etc将12-磷钨酸和不同的磺化有机阳离子结合，合成了一系列的 有机无机杂化离子液体多金属氧酸盐，将它们用来油酸和甲醇酯化反应制备油酸 甲酯。通过实验发现，该离子液体能较好的用于均相催化系统制备生物柴油，催 化剂可以连续使用多次，并且适用于脂肪酸和水含量较高的原料。
离子液体催化剂在酯化反应中的应用
目录
一、离子液体简介 二、离子液体的发展历程 三、离子液体的应用 四、离子液体发展趋势
一、离子液体简介 离子液体（ionic liquid，或称离子性液体）是指全部由离 子组成的液体，如高温下的KCI, KOH呈液体状态，此时它们 就是离子液体。
阳离 子 阴离 子
酸性：NH(SO2CF3)2> CF3SO3H > H2SO4 活性：[mimC4SO3H][HSO4] < [mimC4SO3H] [N(SO2CF3)2] < [mimC4SO3H] [SO3CF3] [N666(C4SO3H)][N(SO2CF3)2] <[N666(C4SO3H)] [HSO4] <[N666(C4SO3H)] [SO3CF3]
H0值：[MIMPS]PW> [QPS]PW>[PyPS]PW>[TMAPS]PW 活性：[QPS]PW> [MIMPS]PW>[TMAPS]PW>[PyPS]PW
3、布朗斯特酸性离子液体催化地沟油制备生物柴油
Magdalena Olkiewicz etc采用6中不同的布朗斯特酸性咪唑和长碳链铵盐离子 液体催化地沟油制备生物柴油，其中4-(3-甲基咪唑)丁基磺酸三氟甲基磺酸盐 [mimC4SO3H][SO3CF3]效果最好。最佳反应条件如下，醇油摩尔比10:1，离子液体 用量7wt%，反应温度100℃，反应时间5h，此时脂肪酸甲酯收率达到90%。