新型哌啶基對甲苯磺酸叔銨鹽離子液體的制備及其催化合成檸檬酸三丁酯

郭劍橋，丁 嘉，黃媛媛，汪青松，虞 寧，李 工*

(1.常州大學(xué)石油化工學(xué)院，江蘇 常州 213164； 2.溧陽江南絕緣粉末廠，江蘇 常州 213371)

檸檬酸三丁酯(TBC)為生物可降解無毒增塑劑，具有增塑效率高、相容性好、耐寒、耐光、抗霉揮發(fā)性小等優(yōu)良性能，還可用于聚氯乙烯、聚丙烯和各種纖維素樹脂的增塑劑、蛋白質(zhì)類溶液的消泡劑等，用途非常廣泛[1]。傳統(tǒng)合成TBC的方法主要為濃硫酸催化酯化法,但該工藝存在副反應(yīng)多、產(chǎn)品色澤深、后處理工藝復(fù)雜、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重和廢酸環(huán)境污染等弊端。目前，開發(fā)以硫酸氫鹽、鹽酸鹽、有機(jī)酸、固體超強(qiáng)酸、雜多酸等為催化劑替代濃硫酸的新工藝的研究十分活躍[2-6]。這些催化劑雖然在一定程度上克服了傳統(tǒng)質(zhì)子酸催化劑存在的缺陷，但它們不同程度的存在相對活性低、表面易積碳、酸性位密度低和酸強(qiáng)度分布不均等缺陷，從而限制了它們的應(yīng)用。離子液體具有穩(wěn)定性高、可重復(fù)使用、可調(diào)變性能等特殊性能[7]，其用途之一是可以作為催化劑使用，并可根據(jù)反應(yīng)的需要來改變和修飾離子液體的陰、陽離子[8-11]，使其具有靈活的可調(diào)變酸性，且可以循環(huán)使用[12]。

筆者利用離子液體的可設(shè)計性特點，參考文獻(xiàn)[13-14]設(shè)計合成了兩種Br?nsted酸性的對甲苯磺酸叔銨鹽離子液體[HMILS]OTs和HMIBL[OTs]2，并將其作為催化劑用于催化檸檬酸和正丁醇的酯化反應(yīng)，考察離子液體的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件對酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的影響。

1 實 驗

1.1 主要原料與儀器

高哌啶，AR，江蘇射陽化工廠；3-氯丙酸，CP，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑；……