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《青岛科技大学》 2014年
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离子液体催化α-蒎烯水合及异构反应的研究

刘悦  
【摘要】:α-蒎烯的水合反应(制备松油醇)和异构反应(制备莰烯)在工业上有着广泛的应用。在生产过程中,常用质子酸等强酸来催化,这些催化剂存在用量大、后处理繁琐、污染环境、腐蚀设备、难以重复利用等缺陷。针对上述问题,我们设计合成了酸功能化离子液体并将其用在催化α-蒎烯的水合及异构反应。 分别选取甲基咪唑、和三乙胺为阳离子配体合成一系列酸性离子液体。分别通过FT-IR、13C NMR和1H NMR确定了它们的结构;针对双酸性离子液体使用带有吡啶探针的红外光谱分析法分析其酸性,并且使用带有乙腈探针的红外光谱分析法分析其lewis酸性的强弱。 筛选出适合α-蒎烯水合化反应的离子液体为[HSO3(CH2)3-NEt3]Cl-ZnC12型离子液体。考察了各种反应条件对α-蒎烯水合反应的影响,得到较佳反应条件是:n(α-蒎烯):n(催化剂):n(氯乙酸):n(水)=1:0.05:1:5,n(α-蒎烯)=0.04mol,反应的时间为8h,反应的温度为80℃。在该条件下,α-蒎烯转化率为94.76%,松油醇的选择性为59.89%。催化剂重复使用5次时,α-蒎烯的转化率及松油醇的选择性变化不大。 筛选出适合α-蒎烯异构化反应的离子液体为[HSO3(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2型离子液体。考察了各种反应条件对α-蒎烯异构化反应的影响,得到较佳的反应条件为:n(α-蒎烯):n(离子液体)=9:1,n(α-蒎烯)=0.04mol,反应温度140℃,反应时间4h。在该条件下,α-蒎烯转化率为97.67%,莰烯的选择性为64.87%,催化剂重复使用5次时,α-蒎烯转化率及莰烯选择性仍较高。 本文合成的双酸型离子液体用来催化α-蒎烯水合和异构化反应提高了反应的转化率和选择性,而且反应体系实现反应-分离一体化和催化剂的循环利用。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:O621.251

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【参考文献】
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