超强酸度氟功能化磺酸离子液体的制备及烷基化催化性能研究

烷基化反应是石油化工领域最重要的催化反应之一。HF和H2SO4等传统液态催化剂存在严重的环境污染、设备腐蚀、流失等问题，固体超强酸则存在易失活、选择性低等不足，迫切需要研发环境友好的本体型催化剂。磺酸离子液体具有酸强度可调、易形成两相体系等特点，是一类具有良好发展前景的本体型烷基化催化剂，但其瓶颈在于酸性较弱（-4.0<H0<-1.0），同时磺酸离子液体微观结构与酸强度之间的关系尚未得到系统阐明。本项目拟通过氟取代的诱导效应提高磺酸离子液体的酸强度，并通过阴离子的场效应协同调控酸强度，设计合成超强Br?nsted酸性、酸度可调（-13.0<H0<-4.0）、易形成两相体系的新型氟功能化磺酸离子液体，研究离子液体结构与酸强度之间的关系，建立酸强度的调控机制，进一步研究此类离子液体对烷烃/芳烃与烯烃之间烷基化反应的催化性能，探讨离子液体催化机理，研究其表观反应动力学及本征反应动力学。

烷基化反应是石油化工领域最重要的催化反应之一。HF和H2SO4等传统液态催化剂存在严重的环境污染、设备腐蚀、流失等问题，固体超强酸则存在易失活、选择性低等不足，迫切需要研发环境友好的本体型催化剂。磺酸离子液体具有酸强度可调、易形成两相体系等特点，是一类具有良好发展前景的本体型烷基化催化剂，但其瓶颈在于酸性较弱，同时磺酸离子液体微观结构与酸强度之间的关系尚未得到系统阐明。本项目通过氟取代的诱导效应提高磺酸离子液体的酸强度，并通过阴离子的场效应协同调控酸强度，设计合成了具有超强 Brønsted 酸性、酸度可调的新型氟功能化磺酸离子液体，研究了离子液体结构与酸强度之间的关系。所合成的离子液体在芳烃与烯烃的烷基化反应及长链脂肪酸与长链脂肪醇的酯化反应中体现出很好的催化活性。