4离子液体催化酯化反应研究

发布时间：2017-02-08 09:25

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第26卷第5期2006年5月现代化工

ModernChemicalIndustryMay2006·31·

[emim]BF4离子液体催化酯化反应研究

武　光,吴　伟

(黑龙江大学化学化工与材料学院,黑龙江哈尔滨150080)

摘要:研究了环境友好的[emim]BF4离子液体催化亚油酸等高碳脂肪酸与无水乙醇酯化反应,考察了亚油酸与乙醇的摩尔比、反应温度、离子液体用量等条件对亚油酸酯化反应结果的影响,优化了反应的工艺条件。适宜的反应条件为:n(乙醇)∶n(亚油酸)=4∶1,回流反应温度,[emim]BF4用量为反应物质量的42%。结果表明[emim]BF4离子液体对亚油酸等脂肪酸的酯化反应显示了优异的催化活性,亚油酸酯化率最高可达94%。反应产物与离子液体易于分离,离子液体循环使用5次以上,酯化率没有明显降低。

关键词:离子液体;亚油酸;催化;酯化反应中图分类号:TQ426　

文献标识码:A　

文章编号:0253-4320(2006)05-0031-04

Esterificationcatalyzedby[emim]BF4ionicliquid

WUGuang,WUWei

(SchoolofChemisryandMaterialSciences,HeilongjiangUniversity,Harbin150080,China)

Abstract:Theesterificationoflinoleicacidandhigh-carbonfattyacidwithanhydrousethanolinionicliquid[emim]BF4

asanenvironment-friendlycatalysthavebeeninvestigated.Theeffectsofmolarratiooflinoleicacidandethanol,temperature,andamountofionicliquidonesterificationreactionwerestudiedandtheoptimalreactionconditionswereobtained,thatis,n(ethanol)∶n(linoleicacid)=4∶1,atrefluencetemperature,withtheamountofionicliquidequaling42(wt.)%ofreactingmatters.Theresultsshowedthat[emim]BF4hasgoodactivityforesterificationoflinoleicacidwithethanol,theconversionoflinoleicacidreached94%.Theionicliquidcouldbeconvenientlyseparatedfromtheproductsandreuseddirectlywithoutanytreatmentforover5times,andtheconversionratedidn︐tgodownobviously.

Keywords:ionicliquid;linoleicacid;catalysis;esterification

　　亚油酸乙酯(9,12-十八碳二烯酸乙酯)是防治脑血栓、动脉硬化等疾病的重要药物原料,在医药、

食品、化妆品等领域具有广阔的应用前景。正辛酸乙酯、月桂酸乙酯等具有特有的香气,广泛用作食品、酒类的香料。这些脂肪酸酯的合成主要采用浓硫酸作酯化反应的催化剂,尽管浓硫酸催化活性较高,但是生产过程中产生大量的酸性废水,分离精制过程复杂,同时带来设备腐蚀及环境污染等问题,特别是亚油酸等分子中含有的不饱和键在反应过程中容易被浓硫酸氧化,严重影响产品质量。SO4/MxOy类固体超强酸催化剂用于酯化反应,在一定程度上克服了浓硫酸催化带来的环境污染等问题,但是由于易失活、重复使用性能较差等原因限制了其工业应用。离子液体作为一种新型的绿色催化剂,在傅-克烷基化、酰基化反应、双烯合成、聚合反应、异构化等酸催化反应中表现出优异的特性,

已成为绿色化学研究领域的热点和前沿,有望在化

　收稿日期:2005-12-21;修回日期:2006-01-24　基金项目:哈尔滨市科学研究计划项目(2004AFXXJ048)

[1-6]

学工业中替代浓硫酸等传统催化剂。[bmim][Cl]/AlCl3氯铝酸型离子液体由于对水十分敏感,痕量的水就会改变其组成和质子浓度,难以准确控制其酸性,在酯化反应中的应用受到很大限制。非氯铝酸型离子液体在空气和水中稳定,目前对此类离子液

体用于酯化反应的研究还鲜见报道[7]。笔者以1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([emim]BF4)离子液体作酯化反应催化剂,在适宜的反应条件下合成了亚

油酸乙酯等一系列脂肪酸乙酯,脂肪酸的酯化率最高可达94%,反应结束后很容易倾倒出上层反应物,实现产物与离子液体的分离,离子液体循环使用多次后仍保持高反应活性,具有良好的产业化前景。

1　实验部分

1.1　试剂

1-甲基咪唑,纯度98.5%,苏州市美花日用香料有限公司;溴乙烷,AR,天津标准科技有限公司;

　作者简介:武光(1979-),女,硕士,助教,主要从事离子液体等催化剂的制备及应用研究;吴伟(1964-),女,副教授,主要从事环境友好催化剂

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