离子液体催化脂肪酸甲酯的清洁制备

《离子液体催化脂肪酸甲酯的清洁制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江工商大学硕士学位论文离子液体催化脂肪酸甲酯的清洁摘要脂肪酸甲酯是经酯交换反应获得的一种长链碳水化合物，是常用的农药、精细化学品、医药的中间体，且己被广泛应用于食品、塑料制品、风味化学等领域。目前，长链脂肪酸甲酯最重要及最有价值的用途是作为生物柴油进行研究和开发。生物柴油为生物质能源，具有可再生、易被生物降解、较好的燃烧性质等优点，且能与传统石化燃油在任意比例下混合，在不经任何处理的条件下完全替代传统的石化油，能有效解决资源紧缺问题，因而受到广泛的关注。因此，对该类脂肪酸甲酯的清洁制备研究具有重要的理论意义和工业应用前景。本论文通过自制三类离子液体，以其为催化剂催化

2、大豆油酯交换反应合成脂肪酸甲酯。系统研究了在三大类催化体系中的催化反应过程，离子液体的酸性与催化活性的相关性，以及反应物物质的量比，催化剂用量，反应温度及反应时间等因素对酯交换反应的影响，优化反应工艺条件，为其他脂肪酸酯的合成提供参考。第二章分别考察了以(1．甲基．3一(丙基．3．磺酸基))咪唑硫酸盐([HS03-pmin]HS04)和三乙基一丙基硫酸铵盐([nS03-TEA]HS04)为代表的Brgnsted功能化离子液体的催化活性。通过响应面分析法优化得最佳工艺条件为：【HS03．pmin]HS04为催化剂，醇油物质的量比为13：1，离子液体用量4％，反应温度12

3、0℃，反应时间8．5h，此条件下，脂肪酸甲酯的合成产率为94．7％。[HS03．pmin]HS04酸性离子液体还具T浙江工商大学硕士学位论文有较好的稳定性；以[HS03一TEA]HS04为催化剂时，在醇油物质的量LI',14：I，离子液体用量4％，反应温度120℃，反应时间8．7h，此条件下，脂肪酸甲酯的合成产率为94．8％。且其催化活性与[HS03一pmin]-HS04酸性离子液体的催化活性相当。离子液体[I--iS03一TEA]HS04在使用6次后仍具有较好催化活性。GC．MS分析产物发现脂肪酸甲酯质量分数达98．2％，主要成分为十六烷酸甲酯(34．8％)及9，1

4、2．十八碳二烯酸甲酯(32．3％)，产物品质较好。第三章考察了以[H03S一(CH2)3一mim]Cl-．rFeCl3为代表的Brqmsted—Lewis酸性离子液体的催化活性。实验结果表明，离子液体的催化活性与其酸强度密切相关。离子液体在FeCl3物质的量分数为0．5．0．7之间均具有良好的催化活性，其中FeCl3物质的量分数为0．6时，离子液体催化活性最好。实验以[HOsS一(CH2)3·mim]Cl一0．6FeCl3为催化剂，醇油物质的量比为16：l、离子液体用量为原油质量的8％、反应温度120℃，反应24h，此条件下，脂肪酸甲酯的合成产率为89．1％。[H03

5、S．(CH2)3-mim]C1—0．6FeCl3离子液体在重复使用6次后其催化活性及结构均没有发生较大改变，具有较好的稳定性，所得产物品质也较好。第四章考察了以离子液体为载体制备了一系列离子液体固载型杂多酸催化剂的活性。以咪唑磺酸为载体合成的离子液体固载型杂多酸具有较好的催化活性，其催化活性随着磷钨酸中的质子H被中间体MIM—PS取代的量的增多而增大，其中[MIM-PSH]3PWl2040具有最大的活性催化，且催化活性与磷钨酸催化时活性相当。反应以[MIM-PSH]3PWl2040为催化剂，醇油物质的量比为12：1、离子液体用浙江工商大学硕士学位论文量为4％、反应温度

6、为120℃，反应24h，获得脂肪酸甲酯产率最高为72．3％。离子液体固载型杂多酸具有较好的重复使用性能，反应后易与反应体系分离，多次使用后催化活性和结构均没有发生明显变化，回收过程中质量损失少，有较大的工业应用前景。关键字：酯交换反应，脂肪酸甲酯，Brq)nsted功能化酸性离子液体，Br【pnsted-Lewis酸性离子液体，离子液体固载型杂多酸IONICLIQUIDSTOCLEANPREPARATIONOFFATTYACIDMETHYLESTERABSTRACTFattyacidmethyleaterisacarbohydratewhichcouldbeobtai

7、nedbytransesterification．Estersaregenerallyusedinfood，plasticderivativesandflavorchemicalsandalsoasprecursorsforagrochemicals，finechemicalsandpharmaceuticals．Today，themostimportantandvaluableproductoffattyacidmethyleaterisbiodiesel．Biodieselisbiomassenergy．Theworkonbiodieselhas