论文部分内容阅读
离子液体在工业有机化学的清洁合成方面显示出了潜在的应用前景，因此它是近年来绿色化学的研究热点之一。介孔材料MCM-48具有孔径分布均匀、孔径可调、比表面积大、三维网状结构、可通性好等优点。本论文主要研究了将离子液体固载于MCM-48的表面，使离子液体的回收更为容易，同时将其应用于环己酮肟贝克曼重排反应中。
以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，采用水热合成法合成了介孔材料MCM-48。通过与MCM-48表面的Si-OH发生键合，将咪唑类离子液体固载于MCM-48的表面。
离子液体虽然具有易于与其它物质分离，可以循环利用的优点，但是循环工艺却比较复杂。本论文探讨了将离子液体固载在MCM-48的表面后再回收利用，实验证明，它应用在环己酮肟重排反应中的效率仍然很高，而且离子液体的回收变得简单易行。本论文使用了两种方法使离子液体固载化：第一种是先合成离子液体，再将离子液体固载于介孔材料MCM-48的表面；第二种是先在合成MCM-48的过程中加入3-氯丙基三乙氧基硅烷，在MCM-48的表面引入氯丙基官能团，然后再与1-甲基咪唑反应形成表面离子液体。由于离子液体是以三种摩尔比例固载于MCM-48的表面，因此，两种合成方法形成六种新材料，它们分别是：20mol％离子液体-MCM-48、15mol％离子液体-MCM-48、10mol％离子液体-MCM-48；20mol％硅烷-MCM-48、15mol％硅烷-MCM-48、10mol％硅烷-MCM-48。
用X射线衍射、傅立叶红外光谱和紫外分光光度法等常规手段对合成的新材料的结构进行了表征；用环己酮肟贝克曼重排反应对其性能进行了评价。
以环己酮肟重排反应对新材料的性能进行评价，其原理是用新材料来担载重排反应的催化剂，因此我们也称新材料为催化剂载体。然后，以环己酮肟的转化率和己内酰胺的选择性来评价催化剂载体的性能。经过比较发现，用15mol％离子液体-MCM-48作催化剂载体，重排反应的转化率和选择性是最高的。更重要的是，回收后的15mol％离子液体-MCM-48用在重排反应中，仍然有高的转化率和选择性。这与结构表征的结果是一致的。
研究显示，固载后的离子液体效率高，且易于回收再利用，有很好的工业化应用前景。同时，因为对环境无污染，它在工业化制取己内酰胺方面也有很好的应用前景。