[HSO3-b-mim]CF3SO3 催化乙酰丙酸自縮合反應體系分析

西 茜, 史雅枚, 安華良, 趙新強, 王延吉

(河北工業大學 化工學院, 河北省綠色化工與高效節能重點實驗室,化工節能過程集成與資源利用 國家地方聯合實驗室, 天津 300130)

1 前 言

隨著化石能源的大量開采和使用，全球正面臨著嚴峻的能源短缺和環境污染問題，尤其是以溫室效應為代表的全球變暖問題亟待解決[1-3]。生物質資源(如植物淀粉、纖維素、殼聚糖等)作為地球上唯一可再生的非化石碳源，逐漸引起了研究者的關注。從生物質資源出發，通過化學、物理或生物方法可以得到乙酰丙酸(LA)、乳酸、甘油、5-羥甲基糠醛等各種有價值的生物平臺分子[4-6]，這有助于解決化石資源短缺及其消耗所帶來的環境問題。

近年來，以生物質平臺分子為原料通過酮基化、羥醛縮合或烷基化增長碳鏈，再經過加氫脫氧等反應制備適合作運輸燃料組分的烷烴引起廣泛關注[7-8]。酸性離子液體作為一種潔凈的酸催化劑，可以替代傳統液體酸催化劑，被廣泛應用于羥醛縮合等有機合成反應中[9-10]。CUETO 等[11]在室溫下采用酸性離子液體[Bmim]HSO4催化環己酮和苯甲醛縮合反應，苯甲醛的轉化率、縮合產物(2E,6E)-2,6-二亞芐基環己酮的產率及選擇性均高達 99%。本課題組 ZHANG 等[12]在 120 ℃下用磺酸功能化離子液體[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA 催化正丁醛自縮合反應，反應 6 h 后正丁醛轉化率為89.7%，辛烯醛選擇性可達87.8%，離子液體重復使用4 次，催化活性基本不變。

LA 通過羥醛自縮合反應可有效實現碳鏈增長，預計會產生C10～C15 的混合物。這些含氧前驅體既可以作燃料添加劑和表面活性劑，也可以繼續加氫脫氧制備可作為航空煤油或柴油組分的烷烴。……