2009()温控离子液体_有机两相体系在1_十二烯催化加氢中的应用_熊燕

第8卷第6期2009年6月南阳师范学院学报

JournalofNanyangNormalUniversityVo.l8No16

Jun.2009

温控离子液体/有机两相体系在1-十二烯

催化加氢中的应用

熊 燕,刘克成,李玉玲

(南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061)

摘 要:利用含聚乙氧基链的季铵盐型离子液体与有机溶剂构成具有高温均相,低温分相功能的离子液体/有机两相体系,以1-十二烯为底物研究了在此离子液体/有机两相体系中三苯基膦三间磺酸钠(TPPTS)与RuCl3配合物催化的加氢反应.在优化反应条件下:十二烯/催化剂=1000(摩尔比),膦配体/RuCl3=5(摩尔比),反应温度80e,压力2.0MPa,时间2h,产物十二烷收率可达98.7%.含有催化剂的离子液体经过简单相分离即可循环使用,经过10次循环催化活性无明显下降.

关键词:离子液体;两相催化;加氢;1-十二烯

中图分类号:O643.322 文献标识码:A 文章编号:1671-6132(2009)06-0047-04

离子液体(IonicLiquid)

[1]

是指由有机阳离子苯/温控离子液体两相体系中对十二烯加氢反应的催化性能.优化了反应条件,并对催化剂循环使用情况进行了考察.从而探索一条反应条件温和、催化活性高、催化剂易于回收的离子液体两相催化体

系的新途径.

和无机阴离子或有机阴离子组成的,在低于100e下呈液态的盐.作为一种环境友好的/绿色溶剂0

[2]

和催化剂载体,离子液体两相催化已成为液/液两相催化中最引人注目的研究领域之一,已在加氢、氧化、氢甲酰化、氢羧化、Heck反应、齐聚等

[5-10]

[3-4]

反应中得到应用,为解决催化剂分离回收

1 实验部分

1.1 试剂及预处理

甲苯、十二烯,分析纯,经脱水、脱氧处理氮气保护贮存在Schlenk瓶中备用;RuCl3#xH2O,化学纯,Ru含量37%(昆明贵金属研究所);三苯基膦三间磺酸钠(TPPTS),化学纯,Aldrich试剂;催化

剂由RuCl3#xH2O和TPPTS原位生成;离子液体由三乙胺与聚乙二醇反应制得.1.2 十二烯加氢反应

温控离子液体/有机两相体系十二烯加氢反应在75mL不锈钢高压釜中进行,依次将一定量的离子液体、RuCl3#xH2O、TPPTS、甲苯、十二烯加入反应釜中.上紧釜并检漏,用2.0MPa氢气置换四次,然后充入所需压力的氢气,将高压釜置于已预先升温至反应温度的恒温油浴中.在电磁搅拌下反应至设定时间后,取出反应釜冷却至室温.开釜取上层有机相进行产物分析.在进行循环反应时,需在氮气保护下用注射器吸出上层有机相,下层离子液体保留在釜中直接循环使用,注入新的甲苯和十二烯后按同样操作进行下一次反应.

问题开创了一条新途径.目前离子液体两相催化的研究集中在如何利用离子液体提高催化反应活性和选择性以及实现催化剂的回收等方向.常见的离子液体两相催化反应体系中,大多数离子液体与常用有机溶剂不相溶,因此反应发生在两相界面或离子液体相.也有一些离子液体能溶于某些有机溶剂,但不能在反应后与产物相分离,达不到催化剂分离的效果.

本文利用含有聚乙氧基链的季铵盐型离子液体与有机溶剂构成了具有高温互溶,低温分相功能的温控离子液体/有机两相体系.在此体系中进行了烯烃催化加氢反应,取得了成功.含聚乙氧基链的季铵盐型离子液体结构如下:

{CH3(OCH2CH2)mN(CH2CH3)3}{SO3CH3}

+

-[11]

[12]

mU16

在此离子液体两相体系中使用磺酸盐型膦配体TPPTS.因其与上述离子液体可以通过离子键结合而互溶性好,但TPPTS不溶于有机溶剂如甲苯等,故本文将TPPTS/RuCl3作为催化剂.研究在甲

收稿日期:2009-04-18

作者简介:熊 燕(1977-),女,土家族,湖北利川人,助教,主要从事有机多相催化研究.

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