新型磺酸离子液体的定向合成及其结构与催化性能关系

离子液体的定向设计与合成是离子液体催化化学反应的基础与核心。近年来，随着生物柴油产量日益增加，对其联产品甘油进行深加工的甘油酯化反应极具研究价值。本项目拟根据甘油酯化反应需要定向设计合成一系列阴离子为氟碳磺酸根的磺酸离子液体。目前磺酸离子液体的合成多采用先制备内鎓盐后酸化的路线，强酸的引入给操作过程带来不便，而且酸性难以调控。本研究提出一条新颖的合成路线，首先通过阴离子置换法引入氟碳磺酸根，然后采用磺内酯与阳离子结构中羟基进行开环反应引入磺酸官能团，通过调变阴离子氟碳链长度实现对离子液体物化性质（酸性、溶解性、黏度等）的有效调控，从而获得系列结构新颖、性质独特的新型磺酸功能化离子液体；同时本项目将系统研究所合成离子液体的结构组成、物化性质（酸性、溶解性等）及其催化性能的关系，揭示三者之间的关联规律，为定向设计、合成、筛选具有潜在工业应用前景的新型磺酸功能化离子液体提供技术基础与理论指导。

离子液体作为新兴的催化材料深受关注，酸性离子液体的定向功能化设计合成是催化化学领域研究的基础与核心。近年来，随着生物柴油产量日益增加，对其联产品甘油进行深加工的甘油酯化反应极具研究价值。本项目根据甘油酯化反应需要合成一系列离子液体。本研究通过对一系列已经结构的离子液体的催化活性的探索与规律的总结，提出一条新颖的合成路线，首先通过阴离子置换法引入氟碳磺酸根，然后采用磺内酯与阳离子结构中羟基进行开环反应引入磺酸官能团，通过调变阴离子氟碳链长度实现对离子液体物化性质（酸性、溶解性、黏度等）的有效调控，从而获得了系列结构新颖、性质独特的新型磺酸功能化离子液体；本项目还尝试在离子液体结构中分别引入了长链烷基酸性官能团和杂多酸阴离子，使具有一定的相转移的能力，合成了一系列有机-无机复合杂多化合物催化材料，并将其用于苯类化合物与苯甲醇的烷基化反应、长链脂肪酸与甲醇乙醇的酯化反应过程中，均取得了较好的催化活性，且兼具均相催化高活性和多相催化剂的易分离、可循环的多重优点。