新型Brønsted-Lewis双酸性离子液体的合成、表征及应用

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  为适应同时要求Brønsted酸和Lewis酸催化剂的化学反应的需要,本文合成了一系列Brønsted-Lewis双酸性离子液体,对其结构和酸性进行了表征,并对Brønsted-Lewis双酸性离子液体催化甲醛与苯氨基甲酸甲酯(MPC)缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的反应性能进行评价。   采用吡啶红外光谱法确定了该离子液体具有Brønsted-Lewis双酸性;利用酸碱滴定法测定了SFILs-1的酸量:每摩尔SFILs-1消耗3.0mol 的NaOH;采用紫外光谱与Hammett指示剂联用法测定SFILs-1的酸强度:酸函数值H0=4.17。   然后,为了提高酸强度,对以乙酸锌为 Lewis 酸、磺酸基为 Brønsted 酸的新型Brønsted-Lewis双酸性离子液体的合成进行了探索研究,为后续研究奠定了基础。   最后,合成了具有不同摩尔分数 ZnCl2 的 Brønsted-Lewis 双酸性离子液体[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-xZnCl2,采用Hammett 指示剂与紫外联用法测定了其酸强度,并考察了其在MPC与甲醛(HCHO)缩合制备MDC反应中的催化性能。结果表明,当x=0.7时该离子液体的催化活性最高。以x=0.7的该离子液体为催化剂兼溶剂,在反应温度70℃,反应时间60 min, MPC与HCHO的摩尔比为10,离子液体与MPC的质量比为2的条件下, MDC收率最高可达99.1%。用水处理反应液并通过减压蒸馏回收的离子液体可以循环使用5次,其催化活性基本不变。
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