功能化離子液體

1、功能性離子液體在催化反應功能性離子液體在催化反應中的應用中的應用 功能化離子液體酸性離子液體(催化酯化)磁性離子液體羥基功能化離子液體（CO2轉(zhuǎn)化）2021-11-13酸性離子液體 主要應用標題框及正文框中的文字可直接改為您所需文字烷基化點中圖片繪圖工具格式填充圖片選擇您需要展示的圖片羰基化直接復制粘貼圖片來增加圖片數(shù)，復制后更改方法見“更改圖片”酯化點中圖片圖片工具格式色彩（重新著色）選擇您喜歡的色彩縮合酸性離子液體Xin H L,Wu Q,Han M H,et al.Alkylation of benzene with1-dodecene in ionic liquidsRmim+Al2C

2、l6X-(R=butyl,octyl and dodecyl;X=chlorine,bromine and iodine). Applied Catalysis . 2005, 292 : 354-361.ZIF-8 傳統(tǒng)的醇酸酯化等類似反應使用質(zhì)子酸如濃H2SO4等為催化劑，由于存在廢酸污染及產(chǎn)物與催化劑難分離等問題。酸性離子液體 探索使用酸性離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)質(zhì)子酸,催化酯化反應酸性離子液體的優(yōu)點催化效率高蒸汽壓低對環(huán)境污染小重復性好酸性離子液體 酸性離子液體合成含吡咯烷酮環(huán)的三種酸性離子液體黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,

3、2008,15:1837-1844.酸性離子液體2-吡咯烷酮+等量的質(zhì)子酸H2SO4等將2-吡咯烷酮在冰浴下緩慢滴加到含等物質(zhì)量的質(zhì)子酸或溶液中,室溫反應24h,乙酸乙酯洗滌,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),70度真空干燥后得產(chǎn)品冰浴下室溫,24h乙酸乙酯洗滌3次旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)60真空干燥,70產(chǎn)品黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,2008,15:1837-1844.酸性離子液體含咪唑環(huán)的三種酸性離子液體黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,2008,15:1837-1844.酸性離子液體N-甲

4、基咪唑+等量的質(zhì)子酸H2SO4等將N-甲基咪唑在冰浴下緩慢滴加到含等物質(zhì)量的質(zhì)子酸或溶液中,室溫反應4h,甲苯洗滌,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),70度真空干燥后得產(chǎn)品冰浴下100,4h甲苯洗滌3次旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)60真空干燥,70產(chǎn)品黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,2008,15:1837-1844.酸性離子液體 6種離子液體的酸性順序為:硫酸ABDCFE 陰離子相同時吡咯烷酮類離子液體的酸性要比咪唑類的強 在分水情況下 6 種酸性離子液體和濃硫酸為催化劑時的酯收率. 反應結(jié)果表明, 催化活性順序為 BADCFE和酸性強度相對應 研究表明吡咯烷酮為陽離

5、子的離子液體比相應陰離子的咪唑離子液體催化效果較好黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,2008,15:1837-1844.酸性離子液體 催化劑A、B的重復性黃寶華,黎子進,汪艷飛,張焜,方巖雄. Bronsted酸性離子液體催化酯化反應研究J. 化學學報,2008,15:1837-1844.可見B的重復性較好,轉(zhuǎn)化率也較高酸性離子液體 IL與酯互溶性很小，產(chǎn)品易分離，且IL經(jīng)脫水后,重復使用5次，催化活性基本不變 雖然酸性離子液體相對于傳統(tǒng)的質(zhì)子酸性催化劑有很多優(yōu)點，但是催化劑的分離問題還沒有完全解決，下面再介紹一類磁性離子液體，

6、如果能把這兩者的優(yōu)點結(jié)合起來，相信酸性離子液體工業(yè)化指日可待。2021-11-13磁性離子液體 磁性離子液體：磁性離子液體是指能夠吸附在磁鐵上,在外加磁場作用下具有一定磁化強度的離子液體陳彪等，磁性離子液體的應用研究,化學進展，2012，24，225-234.陳彪,隆泉,鄭保忠. 磁性離子液體的應用研究J. 化學進展,2012,Z1:225-234.磁性離子液體磁性離子液體本文描述了磁性離子的合成與應用：介紹了幾種常見的磁性液體離子bmim/FeCl42021-11-13磁性離子液體 催化烷基化反應陳彪,隆泉,鄭保忠. 磁性離子液體的應用研究J. 化學進展,2012,Z1:225-234.20

7、21-11-13磁性離子液體 催化吡咯聚合Kim J Y, Kim J T, Song E A, Min Y K, Hamaguchi H. Macromolecules, 2008, 41: 2886-2889.2021-11-13磁性離子液體 合成醛或酮李小華,楊富明,周清,張鎖江. 磁性離子液體1-甲基-3-烷基咪唑四鹵化鐵鹽的合成及其物性表征J. 過程工程學報,2010,04:788-794.2021-11-13磁性離子液體 催化傅克磺?；磻钚∪A,楊富明,周清,張鎖江. 磁性離子液體1-甲基-3-烷基咪唑四鹵化鐵鹽的合成及其物性表征J. 過程工程學報,2010,04:788-794

8、.2021-11-13磁性離子液體 合成方法6h李小華,楊富明,周清,張鎖江. 磁性離子液體1-甲基-3-烷基咪唑四鹵化鐵鹽的合成及其物性表征J. 過程工程學報,2010,04:788-794.2021-11-13磁性原因 濱口宏夫等進一步推測磁性的由來，發(fā)現(xiàn)該離子液體在其液程范圍內(nèi)進行了部分取向性結(jié)晶而不是完全的液態(tài)。 由此可以得到啟迪: 把具有磁性的金屬鹽進行取向性結(jié)晶后，就能夠讓其顯現(xiàn)出磁性。 純有機磁性離子液體是指不含金屬元素的磁性離子液體，其磁性來源于自身的結(jié)構(gòu)Hayashi S, Saha S, Hamaguchi H. IEEE Transactions on Magnetics

9、, 2006. 42: 12-14Yin D H, Li C Z, Tao L, Yu N, Hu S, Yin D. Journal of Molecular Catalysis A : Chemical, 2006,245: 260-265研究表明，氯化鐵基離子液體在催化傅克反應 時起到路易斯酸路易斯酸催化劑兼溶劑的作用，具有高選擇性高、反應迅速、反應條件溫和產(chǎn)物易分離、可回收重復使用且催化活性基本不變等優(yōu)異性能磁性離子液體磁性離子液體Fang Ding, Congmin Wang. Highly efficient CO2 capture by carbonyl-containing i

10、onic liquids through lewis acid-base and cooperative C-HO hydrogen bonding interaction strengthened by the anion. Chem. Commun., 2014磁性離子液體優(yōu)缺點:基本思路：基本思路：粘度大價格高催化效率高蒸汽壓低對環(huán)境污染小利用磁性易分離Xiaoyan Luo，Congmin Wang.Significant Improvements in CO2 Capture by Pyridine-containing Anion-functionalized Ionic Liqu

11、ids through Multiple Site Cooperative Interaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2014基本思路：基本思路：v為克服離子液體粘度大、成本高的缺點考慮 將離子液體固載化離子液體固載化離子液體固載化是通過物理或化學的方法把離子液體固載于惰性固體（有機聚合物，無機材料）上，來降低離子液體的粘度和減少離子液體用量。基本設(shè)計：基本設(shè)計：離子液體的固載化方法離子液體的固載化方法: 浸漬法嫁接法、溶膠一凝膠法原位合成法（瓶中造船法)。2021-11-13表征方法元素分析(分析元素組成)拉曼光譜(研究分子結(jié)構(gòu))熱重分析(熱穩(wěn)定性和組分)磁學測

12、量系統(tǒng) MPMS(SQUID)(對磁學特性進行表征)Xiaoyan Luo，Congmin Wang.Significant Improvements in CO2 Capture by Pyridine-containing Anion-functionalized Ionic Liquids through Multiple Site Cooperative Interaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2014羥基功能化離子液體 羥基功能化離子液體的中羥基具有 Lewis堿性、親核性、配位能力以及可以形成氫鍵等性質(zhì)，結(jié)合離子液體本身具有的獨特性質(zhì)和功能，羥基功能

13、化離子液體可以作為催化劑、配體、清除劑用于有機合成和其他領(lǐng)域羥基功能化離子液體 羥基功能化的離子液體用于CO2的轉(zhuǎn)化Sun J, Zhang S, Cheng W, et al. Hydroxyl-functionalized ionic liquid: a novel efficient catalyst for chemical fixation of CO2 tocyclic carbonate. Tetrahedron Letters, 2008, 49: 3588-3591.羥基功能化離子液體Sun J, Zhang S J, Cheng W G, Ren J Y. Tetrahed

14、ron Lett. 2008, 49:3588-3591他們認為，羥基相當于Lewis 酸，鹵素離子作為 Lewis堿，兩者配合分別進攻環(huán)氧化物的氧原子和空間位阻較小的碳原子，從而使環(huán)氧化物活化羥基功能化離子液體 環(huán)氧化物和CO2的偶聯(lián)反應Dai W L, Chen L, Yin S F, et al. High-efficiency synthesis of cyclic carbonates from exposides and CO2 over hydroxyl ionic liquid catalyst grafted onto cross-linked polymer. Catalysis Letters,2010, 137:74-80.分別使用三種IL催化劑,其中帶羥基的催化性最好(聚二乙烯基苯)羥基功能化離子液體 文獻中提出可能的反應機理Dai W L, Chen L, Yin S F, et al. High-efficiency synthesis of cyclic carbonates from exposides and CO2 over hydroxyl ionic liquid catalyst grafted onto cross-linked polymer.