碱性离子液催化合成碳酸二烷基酯的研究

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离子液体以其良好的导电性、宽的电化学窗口、可以忽略的蒸汽压及良好的溶解度等特点已经在电化学、有机合成、催化、分离等领域被广泛应用。近年来对离子液体的研究大部分都集中在酸性离子液体上,对碱性离子液体的报道相对较少。本论文在温和的条件下使用碱性离子液催化碳酸二甲酯与脂肪醇酯交换反应,合成目标碳酸二烷基酯化合物。主要内容包括以下三部分的内容:(1)使用碱性离子液[bmIm]Im催化碳酸二甲酯与正丙醇酯交换反应,合成了碳酸二丙酯,并对实验条件进行了优化。实验表明,[bmIm]Im对n-PrOH与DMC酯交换反应合成碳酸二丙酯(DPC)很高的催化活性,反应最佳工艺条件是:反应时间4小时,催化剂用量为2.0%,n(DMC):n(n-PrOH)=1:4。在此反应条件下,DPC的产率为50.6%,碱性离子液体[bmIm]Im重复使用了5次,仍具有较高的催化活性;(2)使用碱性离子液[bmIm]OH催化碳酸二甲酯与正丁醇酯交换反应,合成了碳酸二丁酯,并对实验条件进行了优化。研究结果表明,碱性离子液[bmIm]OH对n-BuOH与DMC酯交换反应合成碳酸二丁酯(DBC)很较好的催化活性,在反应温度100℃,反应时间2小时,催化剂用量为3.0%,n(DMC):n(n-PrOH)=1:3的条件下,DBC的产率可达55.41%。重复使用5后,碱性离子液体[bmIm]OH仍具有较高的催化稳定性;(3)使用碱性离子液[bmIm]OH催化碳酸二甲酯与正戊醇酯交换反应,合成了碳酸二戊酯,并对实验条件进行了优化。研究结果表明,碱性离子液[bmIm]OH对正戊醇与碳酸二甲酯进行酯交换反应合成碳酸二戊酯具有较好的催化活性,在反应时间1小时,催化剂用量为2.0%,n(DMC):n(n-PeOH)=1:4的条件下,DPC的产率可达75%以上。重复使用5次后,碱性离子液体[bmIm]OH的催化活性仍没有明显的降低。
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