CN1187309C - 离子液体[Hmim]+BF4－中酯化的方法 - Google Patents
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Abstract
一种离子液体[Hmim]+BF4 -，即四氟硼酸甲基咪唑盐中酯化的方法，属有机化学反应方法的技术领域，在兼作催化剂和溶剂的离子液体[Hmim]+BF4 -中，进行酯化反应的脂肪酸或芳香酸和直链醇或支链醇经过搅拌，加热，静置，重力沉降，分液得酯化产品，转化率80～100%，选择性为100%，具有高转化率，高选择性，高普适性，工艺简单，催化剂可反复循环使用，环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种离子液体[Hmim]+BF4 -，即四氟硼酸甲基咪唑盐中酯化的方法，属于有机化学反应方法的技术领域。
背景技术
酯是工业和医药工业中重要的中间体。背景技术的酯化方法大多采用无机酸作为催化剂来实现。但需要使用大量的有机溶剂，并且反应后残余的废酸都会造成环境污染。离子液体是近几年得到极大关注的一类环境友好的新材料，具有稳定性好，不挥发，与有机物的相容性可调等优点。2002年J.Fraga-Dubreuil等人在“Catalysis Communications”上报道了利用离子液体催化酯化的方法，但是该方法所使用的离子液体合成复杂，而且仍然需要大量的有机溶剂，且酯化反应的转化率不高。
离子液体[Hmim]+BF4-，合成非常简便，而且具有酸性，有可能既作酸性催化剂，又作为环境友好的溶剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环境友好，转化率和选择性高，工艺简单的酯化方法。本发明通过以下方案解决这一技术问题：一种离子液体[Hmim]+BF4 -中酯化的方法，其特征在于，把离子液体[Hmim]+BF4 -与进行酯化反应的脂肪酸或芳香酸和直链醇或支链醇置于反应瓶中，搅拌，加热，静置，重力沉降，分液，高转化率和高选择性得到酯化产物，离子液体[Hmim]+BF4 -兼作催化剂和溶剂，酯化反应简式为：
R＝Alkyl(C2～C20)，
CH2＝CH-(CH2)8-
R′＝Alkyl(C1-C10)。
离子液体[Hmim]+BF4 -简单除水后可循环使用。
现详细说明本发明的内容。一种离子液体[Hmim]+BF4 -中酯化的方法，其特征在于，
实施步骤：
将22份重量的离子液体[Hmim]+BF4 -和9～28.4份重量的脂肪酸或芳香酸和7～26份重量的直链醇或支链醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应2～12小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出上层的有机层，得酯化产品，转化率为80～100％，选择性为100％。
下层的离子液体简单除水后循环使用。
与背景技术相比，本发明具有以下优点：
1.离子液体[Hmim]+BF4 -合成方法特别简便，成本低廉。
2.离子液体[Hmim]+BF4 -的合成和酯化反应中都不需要使用有机溶剂，真正实现清洁生产。
3.可以高转化率、高选择性地在环境友好介质离子液体中合成酯类化合物。
4.普适性好。饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、α-羟基酸、二元酸、芳香酸、取代芳香酸等都可以高转化率地与伯醇、仲醇生成相应的酯。
具体实施方式
实施例一：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和12.0g醋酸及14.8g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应2小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物醋酸正丁酯，转化率100％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例二：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和12.0g醋酸及26g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应4小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物醋酸正辛酯，转化率99％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例三：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和20g十二烷酸及7.4g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物十二烷酸正丁酯，转化率98％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例四：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和20g十二烷酸及13g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物十二烷酸正辛酯，转化率96％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例五：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和28.4g硬脂酸及7.4g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物硬脂酸正丁酯，转化率92％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例六：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和28.4g硬脂酸及13g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物硬脂酸正辛酯，转化率93％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例七：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和18g乳酸及14.8g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应4小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物乳酸正丁酯，转化率100％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例八：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和18g乳酸及26g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应5小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物乳酸正辛酯，转化率96％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例九：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和22.4g巴豆酸及7g甲醇置入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物巴豆酸甲酯，转化率93％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和22.4g巴豆酸及26g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应6小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物巴豆酸正辛酯，转化率92％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十一：将22 g离子液体[Hmim]+BF4 -和9g草酸及9.2g乙醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应4小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物草酸二乙酯，转化率100％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十二：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和9g草酸及26g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应5小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物草酸二正辛酯，转化率98％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十三：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和20g间溴苯甲酸及7.4g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应12小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物间溴苯甲酸正丁酯，转化率82％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十四：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和20g间溴苯甲酸及13g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应12小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物间溴苯甲酸正辛酯，转化率81％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十五：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和15.6g间氯苯甲酸及7.4g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应12小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物间氯苯甲酸正丁酯，转化率81％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十六：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和15.6g间氯苯甲酸及13.0g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应12小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物间氯苯甲酸正辛酯，转化率80％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十七：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和13.8g间羟基苯甲酸及7.4g正丁醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应10小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物间羟基苯甲酸正丁酯，转化率为93％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十八：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和13.8g间羟基苯甲酸及13g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应10小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物间羟基苯甲酸正辛酯，转化率为85％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例十九：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和12.2g苯甲酸及13g正辛醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应12小时，反应液静置，重力沉降，分出酯化产物苯甲酸正辛酯，转化率为80％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
实施例二十：将22g离子液体[Hmim]+BF4 -和14.8g丙酸及14.8g仲丁醇加入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应4小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出酯化产物丙酸仲丁酯，转化率为98％，选择性为100％。下层的离子液体除水后循环使用。
本发明涉及的方法适用于脂肪酸或芳香酸与直链醇或支链醇的酯化，具有高转化率，高选择性，高普适性，工艺简单，催化剂可反复循环使用，环境友好等优点。
Claims (2)
1.一种离子液体四氟硼酸甲基咪唑盐中酯化的方法，其特征在于，把离子液体四氟硼酸甲基咪唑盐与脂肪酸或芳香酸和直链醇或支链醇放入反应瓶中，搅拌，加热，静置，重力沉降，分液，得到酯化产物，离子液体四氟硼酸甲基咪唑盐兼作催化剂和溶剂，酯化反应简式为：
R＝C2～C20烷基，
CH2＝CH-(CH2)8-，
R’＝C1～C10烷基。
2.根据权利要求1所述的一种离子液体四氟硼酸甲基咪唑盐中酯化的方法，其特征在于，实施步骤：将22份重量的离子液体四氟硼酸甲基咪唑盐和9～28.4份重量的脂肪酸或芳香酸和7～26份重量的直链醇或支链醇放入反应瓶中，搅拌，加热，控制温度为110℃，反应2～12小时，反应液静置，重力沉降，通过分液分出上层的有机层，得酯化产品，转化率为80～100％，选择性为100％。
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