酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用，所述的應(yīng)用具體為：在反應(yīng)容器中加入酸或酸酐、醇、酸性功能化離子液體以及帶水劑，反應(yīng)生成酯化產(chǎn)物；所述酸性功能化離子液體的結(jié)構(gòu)如式（I）所示，式（I）中，R代表含有1-4個(gè)碳原子的烷基，X-為HSO4-。本發(fā)明所述酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中兼做催化劑、反應(yīng)介質(zhì)和作為有吸水作用的萃取介質(zhì)，可簡(jiǎn)化酯化反應(yīng)工藝，環(huán)境友好，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率和選擇性高。
【專利說(shuō)明】酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】 [0002]離子液體(ionicliquid),又稱室溫離子液體(room or ambient temperatureionic liquid)或室溫溶融鹽(room temperature molten salt or fused salt),也稱非水離子液體(nonaqueous ionic liquid)、液態(tài)有機(jī)鹽(liquid organic salt)等。國(guó)內(nèi)多使用“離子液體”；也有使用“熔融鹽”的，主要是有關(guān)電化學(xué)方面的文獻(xiàn)這樣用。離子液體中只存在陰陽(yáng)離子，沒(méi)有中性分子，其主要特點(diǎn)是陽(yáng)離子較大且不對(duì)稱，陰離子較小。離子液體是近幾年得到極大關(guān)注的一類環(huán)境友好的新材料，具有穩(wěn)定性好，不揮發(fā)，有機(jī)物的相容性可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外均報(bào)道利用離子液體催化酯化的方法。但是目前合成酯的方法所使用的離子液體合成復(fù)雜，而且仍然需要大量的有機(jī)溶劑，且酯化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不高，后處理較繁瑣等。所以研究新型、高效、綠色的催化劑對(duì)加快國(guó)內(nèi)酯工業(yè)發(fā)展有其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]Wu等用[miM] [BF4]酸性離子液體作用于酸和醇的酯化反應(yīng)，得到了較好的轉(zhuǎn)化率和接近100%的選擇性，且避免了使用有機(jī)溶劑，離子液體除水后可循環(huán)使用多次。
[0004]S.B.Halligudi 和 J.Z.Gui 等分別研究了 [BMIM] [BF4]、[BMIM] [PTSA]酸性離子液體和SO3H-功能化酸性離子液體作用于酸和醇的酯化反應(yīng)；均得到了很好的轉(zhuǎn)化率和極高的選擇性；效果最好的離子液體除水后可循環(huán)使用5次，轉(zhuǎn)化率稍降，但選擇性仍保持為100%
[0005]Gu等研究了 S03H_功能化的離子液體作用于脂肪酸與鏈烯烴的酯化反應(yīng)，也獲得了較高的轉(zhuǎn)化率和好的選擇性，并且離子液體可循環(huán)使用多次而不失活。
[0006]方東等研究了 N-甲基咪唑-N-磺酸烷基陰離子功能化離子液體室溫催化乙酸芐酯的反應(yīng)，結(jié)果表明[MMPS] [HSO4]催化效果最好，選擇性接近100%，轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上，反應(yīng)2.5小時(shí)即可；分離簡(jiǎn)單，且離子液體循環(huán)利用9次無(wú)明顯變化。
[0007]David C Forbes研究了三苯基磷與SO3F功能化離子液體催化乙酸乙酯的反應(yīng)；
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種酸性功能化離子液體在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用，所述的應(yīng)用具體為:在反應(yīng)容器中加入酸或酸酐、醇、酸性功能化離子液體以及帶水劑，反應(yīng)生成酯化產(chǎn)物；所述酸性功能化離子液體的結(jié)構(gòu)如式(I)所示:

2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于所述的酸選自下列之一:苯四酸、檸檬酸、乙酰檸檬酸、偏苯三酸、苯甲酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、癸二酸、馬來(lái)酸；所述的酸酐選自下列之一:均苯四酸二酐、鄰苯二甲酸酐、馬來(lái)酸酐。
3.如權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于所述的醇選自Cl~ClO的醇。
4.如權(quán)利要求1~3之一所述的應(yīng)用，其特征在于:所述的帶水劑選自苯、甲苯、乙醚或環(huán)己燒。
5.如權(quán)利要求1~3之一所述的應(yīng)用，其特征在于:酸性功能化離子液體的質(zhì)量用量為酸或酸酐與醇的總質(zhì)量的10~30%。
6.如權(quán)利要求1~3之一所述的應(yīng)用，其特征在于:酯化反應(yīng)溫度在80~100°C，酯化反應(yīng)時(shí)間為6~12小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1~3之一所述的應(yīng)用，其特征在于:酯化反應(yīng)完成后，反應(yīng)液經(jīng)后處理分離得到產(chǎn)物和離子液體，后處理方法為:反應(yīng)液靜置，重力沉降，通過(guò)分液分出上層的有機(jī)層，即為酯化產(chǎn)物和剩余的醇，通過(guò)旋蒸除去醇得到酯化產(chǎn)物；下層為離子液體，除水后重復(fù)利用。
8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用具體按照如下步驟進(jìn)行:在反應(yīng)容器中加入酸或酸酐、醇、酸性功能化離子液體以及帶水劑，于80~100°C反應(yīng)6~12小時(shí)，所得反應(yīng)液經(jīng)后處理得到酯化產(chǎn)物；所述的帶水劑選自苯、甲苯、乙醚或環(huán)己烷；所述酸性功能化離子液體的質(zhì)量用量為酸或酸酐與醇的總質(zhì)量的10~30%。
【文檔編號(hào)】C07C67/08GK103752340SQ201310752548
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】郭紅云, 滕茂林, 李玲玲, 陸晨曦, 丁茂華 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)