新型brnsted-lewis双酸性离子液体的合成 表征及应用.pdf-synthesis, characterization and application of new brn stem - lewis acidic ionic liquids. pdf.docxVIP

新型Br?nsted-Lewis双酸性离子液体的合成、表征及应用摘要为适应同时要求Br?nsted酸和Lewis酸催化剂的化学反应的需要，本文合成了一系列Br?nsted-Lewis双酸性离子液体，对其结构和酸性进行了表征，并对Br?nsted-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。首先，合成出了一种以乙酸锌为Lewis酸，羧酸为Br?nsted酸的新型Br?nsted-Lewis双酸性功能化离子液体[CH3COO-Zn-O3S-bim-C4H5O4]Cl（SFILs-1），利用核磁共振（1HNMR）、红外光谱（FT-IR）、质谱分析（MS）和元素分析等技术确定了该离子液体的结构式，如下所示：OHOCCH2OOSZn[HOCCHNNOOO]ClO采用吡啶红外光谱法确定了该离子液体具有Br?nsted-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Br?nsted酸的新型Br?nsted-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Br?nsted-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60min,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。关键词：Br?nsted-Lewis双酸性离子液体，乙酸锌，甲醛，苯氨基甲酸甲酯，二苯甲烷二氨基甲酸甲酯SYNTHESIS，CHARACTERIZATIONANDAPPLICATIONOFNOVELBR?NSTED-LEWISACIDICIONICLIQUIDSABSTRACTTomeetthedemandsofsomereactionscatalyzedsimultaneouslybyBr?nstedacidandLewisacidcayalyst,aseriesofBr?nsted-Lewisacidicionicliquidsweresynthetizedandtheiracidpropertiesandstructuresweredetermined.ThenthecatalyticperformanceoftheBr?nsted-Lewisacidicionicliquidsforthesynthesisofmethylenediphenyldicarbamate(MDC)fromformaldehydeandmethylN-phenylcarbamate(MPC)wasevaluated.Firstly,theBr?nsted-Lewisacidicionicliquids([CH3COO-Zn-O3S-bim-C4H5O4]Cl,SFILs-1)withzincacetateasLewisacidicandcarboxylicacidasBr?nstedacidicwasprepared.ThestructureofSFILs-1wasconfirmedwiththehelpof1H-NMR,FT-IR,MSandElementalAnalysis.Thestructurewasasfollows:OHOCCH2OOSZn[HOCCHNNOOO]ClOTheacidtypeoftheSFILs-1wasconfirmedbyFT-IRutilizingpyridineasaprobemolecule.TheacidamountoftheSFILs-1measuredbyacid-basetitration(3.0molNaOH/molSFILs-1).TheacidstrengthoftheSFILs-1wasdeterminedusingtheUV-visiblespectroscopycombinedwithHammettmethodandtheresultshowedtheH0ofSFILs-1was4.17.Secondly,inordertoimprovetheacidstrengthofionicliquids,a