lewis酸性离子液体的性质及其催化合成dotp的小试实验研究

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1、学校代码：10385分类号：研究生学号：1100202057密级：硕士学位论文Lewis酸性离子液体的性质及其催化合成DOTP的小试实验研究TheproperitesofLewisacidicionicliquidsandthestudyonusingitsascatalystforthesynthesisofdiisooctyterephthalate作者姓名：凌杰指导教师：林金清教授学科：应用化学研究方向：绿色化学工艺所在学院：材料科学与工程学院论文提交日期：二零一四年五月二十七日万方数据学位论文独创性声明

2、本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容，如参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。论文作者签名：签名日期：学位论文版权使用授权声明本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权华侨大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：指导教师签

3、名：签名日期：签名日期：万方数据摘要摘要对苯二甲酸二异辛酯（DOTP），是一种新型的无毒增塑剂，因其性能优良而用于代替市场上广泛使用的主增塑剂邻苯二甲酸二异辛酯（DOP）。目前工业上合成DOTP的方法主要是用钛酸酯催化的直接酯化合成法，该方法最大的缺点是反应时间长、催化剂与产物难分离，因此寻求更高效、成本更低的催化剂，以提高酯化效率成为该领域主要的研究方向。离子液体有许多优秀的特性。在催化领域，离子液体具有许多传统催化剂无法比拟的优点。将离子液体用作催化酯化合成增塑剂，因其表现出良好的催化效果而受到广泛关注。本

4、文合成了15种Lewis酸性离子液体，重点寻找催化效果更好的复合Lewis酸性离子液体，用作合成DOTP的催化剂，研究其热稳定性、催化性能以及工艺参数影响规律，最后对该反应体系进行逐步放大，考察产物的产率和酸值变化规律。具体研究内容和结果如下:(1)吡啶与氯代正丁烷反应得到离子液体中间bpyCl。中间体分别与SnCl2、ZnCl2、ZnBr2按照1:0.5、1:0.8、1:1、1:2、1:3摩尔比反应，最后制备得到[bpy]Cl/nSnCl2(n=0.5、0.8、1、2、3)、[bpy]Cl/nZnCl2(n=

5、0.5、0.8、1、2、3)、[bpy]Cl/nZnBr2(n=0.5、0.8、1、2、3)15种离子液体。对合成的离子液体用FT-IR与NMR波谱进行了结构的表征，结果表明所合成的离子液体是目标离子液体。(2)用TGA-DTA法对离子液体进行了热稳定性分析，结果表明分解温度均在300℃以上，表明离子液体的热稳定性良好，可以用于催化合成DOTP。(3)采用乙腈探针法和吡啶探针法对15种离子液体的酸性进行了表征。实验结果表明随着离子液体中卤化物含量的增加，酸性逐渐增强；当离子液体中的卤化物含量相同时，离子液体酸性

6、大小顺序是：[bpy]Cl/nZnCl2>[bpy]Cl/nZnBr2>[bpy]Cl/nSnCl2。(4)以对苯二甲酸和异辛醇为原料，分别以离子液体[bpy]Cl/3SnCl2、I万方数据华侨大学硕士学位论文[bpy]Cl/3ZnCl2、[bpy]Cl/3ZnBr2以及相互复合后的离子液体催化合成DOTP，考察产物的产率和酸值，结果表明：单一离子液体催化合成DOTP的产率和转化率大小顺序：[bpy]Cl/3SnCl2>[bpy]Cl/3ZnBr2>[bpy]Cl/3ZnCl2，[bpy]Cl/3SnCl2的转

7、化率和产率分别为91.95%和89.32%，而[bpy]Cl/3ZnBr2和[bpy]Cl/3ZnCl2的催化效果都较差，且其酸性强弱顺序[bpy]Cl/3ZnCl2>[bpy]Cl/3ZnBr2>[bpy]Cl/3SnCl2并不一致，可能是溶解性和表面活性等其它因素的影响所致，具体有待进一步研究，但很显然不能以后两种单一型的离子液体作为合成DOTP的催化剂；某些复合后的离子液体的催化效果比单一型的更好，n[bpy]Cl/3SnCl2:n[bpy]Cl/3ZnCl2=3:1催化后的产率和转化率最高，分别是98.

8、96%和95.46%，原因也有待进一步研究。由于ZnCl2的价格比SnCl2成本低，因此，综合考虑催化剂的催化效果和成本因素，可选复合后的离子液体[bpy]Cl/3SnCl2:[bpy]Cl/3ZnCl2=3:1作为合成DOTP的催化剂；离子液体n[bpy]Cl/3SnCl2:n[bpy]Cl/3ZnCl2=3:1循环使用6次后，DOTP的产率仍可以达到90%以上。说明离子液体经过循环