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亲水性离子液体的合成及其在烯烃氢甲酰化和芳卤羰化反应中的应用研究

林棋

   以离子液体替代传统有机溶剂,已成为解决生态环境问题的迫切需要,也是“绿色化学”中发展迅速的前沿研究领域之一。本文致力于设计合成能固载水溶性金属络合物的新型离子液体,并构筑用于长链烯烃氢甲酰化反应和芳卤羰化反应、具有高催化活性和选择性的两相新催化体系的研究。取得了一系列具有理论意义和应用前景的创新结果。 设计合成了一类稳定性好的亲水性离子液体[Rmim][p-CH3C6H4SO3],研究改进了其合成方法,改进后的方法具有原料易得、成本低廉、操作简便、纯度更好等优点,有利于离子液体的大量制备和应用,也有利于对离子液体的物理化学特性及其应用研究。 研究了亲水性离子液体[bmim][p-CH3C6H4SO3]作为介质,水溶性催化剂Rh-TPPTS催化长链烯烃氢甲酰化反应。考察了各种反应参数、离子液体中可能存在的杂质对反应活性和选择性的影响,在优化的反应条件:100℃,3.0MPa,P/Rh=10时,1-已烯氢甲酰化反应的TOF高达4181 h-1,生成醛的选择性达到88.1%;由于带有强极性基团的膦配体TPPTS和离子液体间存在很强的作用力,因此Rh-TPPTS络合物很好地被“固定”在离子液体中,有效地防止催化剂的流失,循环实验结果证实,催化剂重复使用9次以上,铑催化剂流失量均小于0.1%。结果还显示,离子液体组成对反应有很大的影响;首次发现了阳离子上取代基链长与烯烃分子链长存在“链长匹配效应”,并对形成的原因进行了讨论,证明可通过调变离子液体的组成,实现对长链烯烃氢甲酰化反应的离子液体两相催化体系进行调控。……   
[关键词]:离子液体;水溶性;铑膦络合物;氢甲酰化反应;区域选择性;羰化反应;负载离子液体催化剂
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:四川大学2006年