磺酸型离子液体制备与催化合成乙酰丙酸乙酯研究

摘要

酸性离子液体具有催化活性高、选择性好、对设备腐蚀小、易于回收利用等优点,可代替浓硫酸合成乙酰丙酸酯.制备了8种酸性离子液体,其中阳离子分别是咪唑、吡啶、季铵盐类,阴离子分别是无机酸和有机酸类,利用1H NMR和13C NMR表征了离子液体结构,热重分析了各离子液体热稳定性,Hammett指示剂结合紫外光谱法比较了不同离子液体的Br(o)nsted酸性,并探讨了利用碳水化合物醇解的催化效应.结果表明,8种离子液体醇解催化反应中,[Bmim-SO3H]HSO4表现出最高的催化活性,且对乙酰丙酸乙酯(EL)有最高的选择性,各离子液体催化合成产物EL的活性与其Brbnsted酸性密切相关.利用此催化剂讨论反应底物、醇解温度、催化剂用量对合成EL的影响,结果表明,果糖具有最高的反应活性,以葡萄糖为底物,催化剂用量2 mmol,醇解温度170℃,时间60 min,EL的最高摩尔产率可达56.79％,另外,催化剂重复利用5次仍保持较高的回收率和催化活性.说明[Bmim-SO3H]HSO4在催化碳水化合物醇解合成EL过程中结构性质稳定,表现出较优的催化转化效率.