酸性離子液體催化雙酚化合物合成反應的研究.pdf

1、綠色化生產(chǎn)工藝改進是當代化學品研發(fā)領(lǐng)域的主旋律。傳統(tǒng)的雙酚化合物合成中，常用的無機、有機強酸，雜多酸催化劑具有難以回收，用量大，對生產(chǎn)設備有較強的腐蝕性，需要助催化劑等缺點，不符合現(xiàn)代綠色化學的標準和原則。離子液體作為綠色、可設計的新型催化劑被人們廣泛的研究，也為我們優(yōu)化雙酚化合物合成反應催化劑提供了一個新的途徑。
　　本文設計、合成以苯并噻唑、苯并咪唑基為陽離子，以HSO4-、H2PO4-、BF4-、OTs-為陰離子八種功能化酸

2、性離子液體催化劑，將其分別應用于苯甲醛和苯酚縮合制備亞芐基雙酚、芴酮和苯酚縮合制備雙酚芴的反應中，考察系列離子液體催化劑的催化效果。
　　酸性功能化離子液體催化劑采用兩步法合成。對離子液體催化劑進行了結(jié)構(gòu)和酸度表征。實驗結(jié)果表明：我們制備的系列功能化離子液體催化劑，調(diào)節(jié)陰離子結(jié)構(gòu)對酸度的影響較大。
　　以[(CH2)3SO3HBth][HSO4]為催化劑，采用單變量法分別對兩個縮合反應進行條件優(yōu)化。苯甲醛與苯酚縮合反應的較佳

3、反應條件為：苯酚、苯甲醛和離子液體摩爾比為2.5:1:0.375，反應溫度T=80℃，反應時間t=5 h。芴酮與苯酚縮合反應的最佳條件為苯酚、芴酮和離子液體摩爾比為6:1:0.313，反應溫度T=110℃，反應時間t=6 h
　　在各自的較佳反應條件下，以反應物——苯甲醛或芴酮的轉(zhuǎn)化率及目標雙酚產(chǎn)物的選擇性為考察指標，考察八種離子液體在亞芐基雙酚和雙酚芴制備中的催化效果。實驗數(shù)據(jù)顯示：離子液體催化劑在兩個反應中具有相似的規(guī)律性，首

4、先，離子液體催化劑的陰離子結(jié)構(gòu)直接和催化劑的酸強度關(guān)聯(lián)，當陰離子結(jié)構(gòu)為磷酸根時，其構(gòu)成的離子液體催化劑IL3、IL7，對兩類雙酚合成反應的催化效果最差，甚至不反應；離子液體催化劑的陽離子結(jié)構(gòu)差異，不會影響離子液體催化劑的整體酸度，但其酸性位點的差異會影響雙酚合成反應的原料轉(zhuǎn)化率，苯并噻唑基離子液體催化劑明顯高于苯并咪唑基離子液體催化的反應。而同種陽離子結(jié)構(gòu)的系列離子液體催化劑，在雙酚芴選擇性上基本相當。
　　考察了助催化劑巰基乙酸

5、對雙酚芴合成反應的影響，發(fā)現(xiàn)其在大幅提升IL3和IL5～IL8催化反應體系芴酮轉(zhuǎn)化率的同時使得雙酚芴選擇性整體呈現(xiàn)下降。一方面可能是因為巰基乙酸的加入改變了反應的酸性位點，另一方面可能是巰基乙酸的加入使得反應體系整體的酸度增加，進一步印證了苯并噻唑基離子液體催化劑具有加快反應速度的性能。此外，對催化效果最好的離子液體催化劑[(CH2)3SO3HBth][HSO4]的循環(huán)使用性能進行考察，實驗表明：該離子液體在催化苯甲醛與苯酚的縮合反應中