季胺盐溶解度的测定及其在Lewis酸废离子液体回收中的应用

摘要

废旧Lewis酸室温离子液体中三氯化铝和季胺盐的高效回收一直是令人困扰的一大难题，而只有将二者进行有效的回收、分离才能实现Lewis酸室温离子液体的循环使用，达到环保和降低成本的目标，从而体现Lewis酸室温离子液体作为催化剂的真正价值。此类的研究目前还鲜有报道。基于此背景，论文开展了六种季胺盐在六种单一有机溶剂及其二元混合溶剂中的溶解度测定与关联，在此基础上筛选出用于分离废旧Lewis酸室温离子液体中三氯化铝和季胺盐的有机溶剂，并应用于季胺盐的回收，取得了良好效果。主要内容如下:
　　(1)、测定了三甲胺盐酸盐、三乙胺盐酸盐、氯化苄基三甲胺、氯化苄基三乙胺、氯化正丁基吡啶以及四乙基溴化胺分别在甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、1，2-二氯乙烷和乙腈六种单一溶剂和1，2-二氯乙烷+甲醇，乙腈+甲醇，1，2-二氯乙烷+乙醇和乙腈+乙醇四种二元溶剂中的溶解度。对于单一溶剂，考察了25-60℃温度范围内温度变化对胺盐溶解度的影响;对于二元溶剂，考察了室温时组分的不同对季胺盐溶解度的影响以及二元溶剂间的协效作用。分析了季胺盐阳离子中吡啶、苄基、甲基和乙基，阴离子中氯离子、溴离子对溶解度的影响。用Apelblat方程和USM方程分别对胺盐在单一、二元溶剂中的溶解度数据进行回归拟合，验证了数据的可靠性。
　　(2)、测定了结晶三氯化铝（AlCl3·6H2O）在甲醇、乙醇和异丙醇三种单一溶剂和1，2-二氯乙烷+甲醇，乙腈+甲醇，氯仿+甲醇，1，2-二氯乙烷+乙醇，乙腈+乙醇和氯仿+乙醇六种二元溶剂中的溶解度。考察了单一溶剂时温度对AlCl3·6H2O溶解度的影响，考察了二元溶剂中不同组分对溶解度的影响，并分析了二元溶剂的协效作用。通过Apelblat方程和USM方程对测试的溶解度数据进行回归拟合，验证了数据的可靠性。
　　(3)、在前面测定基础上，筛选了对三乙胺盐酸盐和AlCl3·6H2O有不同选择溶解性的溶剂体系，结果表明:氯仿、1，2-二氯乙烷、乙腈、甲醇+1，2-二氯乙烷、乙醇+1，2-二氯乙烷和氯仿+乙醇均对三乙胺盐酸盐和AlCl3·6H2O混和物有一定的分离能力，其中乙醇+氯仿的分离效果最好，三乙胺盐酸盐回收率可达97.7％。
　　(4)、将回收的三乙胺盐酸盐与无水三氯化铝作用，制备出离子液体，用于合成苯基二氯化膦(DCPP)实验，结果表明:含量96％左右的回收的季胺盐经一次精制后，用于合成DCPP时与市场购买季胺盐催化效果一致，从而证明本论文探索的季胺盐回收工艺具有可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 离子液体简介

1．2 季胺盐的应用

1．3 废离子液体的处理

1．4 溶解度测定

1．5 本论文研究的目的与意义

1．6 研究内容

2 实验部分

2．1 原料与仪器

2．2 溶解度测定

2．3 催化剂中季胺盐的回收

2．4 回收季胺盐应用合成苯基二氯化膦

3 结果与讨论

3．1 三甲胺盐酸盐和三乙胺盐酸盐的溶解度

3．2 氯化苄基三甲胺和氯化苄基三乙胺的溶解度

3．3 氯化正丁基吡啶和四乙基溴化铵的溶解度

3．4 溶解度数据拟合

3．5 结晶三氯化铝的溶解度

3．6 溶解度数据在催化剂回收中的应用

3．7 回收三乙胺盐酸应用评价

4 结论

4．1 主要结论和成果

4．2 存在的问题与展望

致谢

参考文献