通过制备氯代中间体最终置换得到碱性离子液体。本课题通过甲基咪唑和氯代正丁烷用常规法制备了离子液体，以离子液体为原料，通过与的置换反应得到碱性离子液体。对碱性离子液体的热稳定性进行检测，以便拓展其作为催化剂的应用范围和完善离子液体各种理论起到促进作用。研究背景离子液体随着人们的环境保护意识日益增强，传统的易挥发性有机溶剂给环境所造成污染受到越来越多的关注。直以来都在不断寻找无公害对环境友好的绿色溶剂来代替传统有机溶剂。离子液体作为种绿色溶剂成为人们研究和开发的对象。目前离子液体的研究和应用已经从催化和有机合成迅速扩展到分离分析燃料电池生命科学润滑材料敏感材料和能量的传输存储等领域，并极大地影响这些领域的发展。早在年就发现了第个离子液体硝基乙胺，但其后此领域的研究进展缓慢，直到年，领导的研究小组合成了低熔点抗水解稳定性强的乙基中国石油大学胜利学院本科毕业设计论文甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体后，离子液体的研究才得以迅速发展，随后开发出了系列的离子液体体系。而我国离子液体研究总体起步较晚，但今已引起众多科研院所和大学研究机构的重视。年月在兰州举办了国内首届国际离子液体研讨会，国内目前已有多所科研院所的高校开展了离子液体研究，建立了多个国家重点实验室，并取得了显著的成绩。据统计，年中国在离子液体方面发表的研究论文数量居世界第二。近年来，离子液体合成及应用已经成为个研究热点，越来越多的研究组加入到这个行列中。因此快速掌握离子液体的合成纯化及回收方法成了个迫切的需求。但目前对离子液体的综述主要集中在应用领域，在合成纯化及回收方法方面的综述还鲜有报道，特别是碱性离子液体。离子液体具有很多的物理和化学性质几乎可以忽略的蒸汽压，对有机物的溶解能力，以及无机物特征具有聚合物的结构和较高的热稳定性。与有机溶剂相比，离子液体获得了绿色溶剂的称呼，而被广泛应用于催化化学有机反应电化学和分离过程。由于离子液体的这些特性，其运用前景十分广阔。但是由于对于离子液体的研究还处在实验室研究阶段，其运用也面临着系列的急需解决的问题。目前对于离子液体的研究中主要面临的问题是如何有效降低离子液体的合成成本。据估算，目前离子液体的合成成本约是普通溶剂合成的倍甚至更多，因而如何采取有效的方法降低离子液体的生产成本是其广泛应用和发展所面临的首要问题。选用适当的溶剂和适当的合成方法是降低离子液体的合成成本的最有效方法。离子液体大量的物理性质，比如相转移粘度密度等数据比较缺乏，人们很少知道这些新物质的微观结构的物理性质，而且离子液体的性质与其结构的关系还处在研究阶段。如何对离子液体进行回收利用，这是其广泛应用和发展所面临的最大也是最根本问题。相信随着研究的不断深入，离子液体必将对绿色化学化工的发展起着重要作用。离子液体作为反应介质是离子液体的主要用途之。当前化学化工界使用的溶剂大多数为可挥发性有机溶剂，这些有机溶剂存在着有毒易挥发易燃易爆等诸多不安全的因素。无毒无污染合成是有机合成中追求可持续发展的重要目标，开发环保型溶剂是实现这目标的主要手段之。在有机合成中，以离子液体作为反应的溶剂，中国石油大学胜利学院本科毕业设计论文首先为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境，它可以改变反应的机理，使催化剂的活性稳定性更好，选择性转化率更高其次离子液体种类多，选择的余地大，将催化剂溶于离子液体中，与离子液体起循环利用，催化剂具有均相催化效率高，多相催化易分离的优点，产物的分离可以用倾析萃取和蒸馏等方法再者因离子液体无蒸气压，液相温度范围宽，使得分离易于进行。另外有的离子液体对于些特定的反应还具有定的催化作用。近年来，离子液体用作化学反应介质的成功实例很多，像烷基化酰基化反应反应及氧化反应都有较成功的应用。碱性离子液体碱性离子液体分为碱性离子液体和碱性离子液体，即能够给出电子对的离子液体为碱性离子液体能够接受质子的离子液体碱性离子液体。对于碱性离子液体可以通过离子交换法，将具有碱性阴离子作为离子液体的配对阴离子，即可得到阴离子具有潜在碱性的离子液体。而对于碱性离子液体这类离子液体的阴离子主要包括碳酸根，氢氧根，硫酸根和磷酸根等，其中以阴离子为的碱性离子液体研究较多。硫酸根和磷酸根既可以是质子给体也可是质子受体，即同时具有酸性和碱性，是类两性离子。由于硫酸根和磷酸根是强酸弱碱型离子，所以大多时候用作酸性催化剂。碱性离子液体在有机合成中的主要应用有加成，反应，缩合，加成，反应，偶联反应，烷基化反应，羰基化反应等等。碱性离子液体具有反应溶剂和促进剂的双重功效，例如在合成烷基芳胺化合物反应中，能够替代在高温和苛刻反应条件下使用强极性易挥发性有毒的有机溶剂，具有反应条件温和，反应时间短，收率高，选择性良好，且离子液体可重复使用等优点。碱性离子液体兼作碱性催化剂和溶剂，顺利地催化了产生碳碳双键的两类缩合反应。该碱性离子液体对反应的催化效果极好，反应物在离子液体中的溶解性较好，使得反应在均相条件下顺利进行，反应过程中生成的水无须分离出来，直接被离子液体吸收，从而促进反应向正向进行。该法反应条件温和，反应时间短，产率高，后处理简单方便，离子液体可重复使用，实现了该反应过程的绿色化。作为反应的催化剂，其催化效果不如反应理想，反应中的亚甲基化合物腈与醛缩合在内即可完成，氰基乙酸乙酯与醛缩合在内完成。反应完毕后，用乙醚萃中国石油大学胜利学院本科毕业设计论文取。蒸去乙醚，残留物用乙醇重结晶。离子液体经旋蒸去水，真空干燥后，即可重复使用。碱性离子液体催化反应在装有搅拌器温度计和冷凝管上端接氯化钙干燥管的干燥三颈烧瓶内加入苯甲醛乙酸酐及，搅拌下升温至反应。用乙醚萃取，蒸去乙醚，残留物用饱和溶液将调至，然后水蒸气蒸馏至馏出液无油珠为止，加适量活性炭煮沸几分钟趁热过滤，滤液用浓盐酸酸化至，冷却结晶，抽滤得粗产品，粗产品在热水中重结晶，在左右干燥，得白色肉桂酸晶体，称重，产量产率，并测得熔点为。由上可知，碱性离子液体是催化缩合反应的良好催化剂和溶剂，以的高产率生成相应的烯烃。由于氰基乙酸乙酯的活泼亚甲基酸性较丙二腈低，故反应时间稍长，且与同种芳香醛缩合时，前者的产率要略低于后者。对于取代苯甲醛，从理论上讲，芳基上的吸电子基团使羰基碳电正性增加，有利于活泼亚甲基化合物的碳负离子进攻。基于碱性离子液体在反应中的良好应用，研究者又初步探讨了在另种缩合反应反应中的应用，以苯甲醛和乙酸酐为原料制取肉桂酸。该反应最常用的催化剂是醋酸钾，收率为，反应时间持续。为了提高收率，缩短反应时间等作为催化剂被应用于该反应，但是的碱性较强，反应过程中苯甲醛聚合生成的树脂状物较多，使原料苯甲醛被消耗，而的用量太大，成本较高。而利用作为该反应的催化剂，由于该反应是无水条件，所以在以往碱催化剂催化的异相条件下，往往使乙酸酐过量兼作溶剂，在该反应中苯甲醛和乙酸酐在碱性离子液体中溶解性较好，苯甲醛乙酸酐和碱性离子液体以∶∶的物质的量比进行反应，反应在均相条件下进行，得到的肉桂酸产率良好。此外，由于的碱性较弱，有效地避免苯甲醛在高温下发生副反应，提高了苯甲醛的利用率。总之，碱性离子液体兼作碱性催化剂和溶剂，顺利地催化了产生碳碳双键的两类缩合反应。该碱性离子液体对反应的催化效果极好，反应物在离子液体中的溶解性较好，使得反应在均相条件下顺利进行，反应过程中生成的水无须分离出来，直接被离子液体吸收，从而促进反应向正向进行。该法反应条件温和，反中国石油大学胜利学院本科毕业设计论文应时间短，产率高，后处理简单方便，离子液体可重复使用，实现了该反应过程的绿色化。作为反应的催化剂，其催化效果不如反应理想，反应中的亚甲基化合物非常活泼，在弱碱条件下就能脱氢生成碳负离子，促使反应快速进行，而反应中的乙酸酐活性较低，在弱碱条件下反应时间稍长，但是碱性离子液体作为反应的催化剂，促使反应在均相条件下进行，节省了原料。酸性离子液体酸性离子液体在反应中的应用反应对有机化工举足轻重，成熟的催化剂有沸石固体酸和分子筛等。为了降低污染和生产成本，以离子液体为溶剂的反应已有报道。等在离子液体中研究了吲哚和萘酚的烷基化反应，操作简单产品易于分离，区域选择性达到以上，而且溶剂可以回收利用，显示了离子液体作为烷基化反应的溶剂所具有的巨大优势。邓友全等首次在超强酸性室温离子液体中让几种烷烃与直接进行的羰基化反应，产物为酮。酸性离子液体在反应中的应用烯烃和卤代芳烃或芳香族酸酐在催化剂如金属钯的作用下，生成芳香烯烃的反应称为反应，是合成碳碳键的重要反应。年，等报道了在离子液体中进行的反应，发现反应速率很快，收率达到以上等在三相体系水己烷中进行的反应，催化剂溶在离子液体中，可以循环使用。研究显示，离子液体应用于反应中，可以较好地克服催化剂流失溶剂挥发等传统问题。离子液体在反应中的应用反应是重要的有机化学反应。研究显示，在离子液体中进行的该反应不但反应速度快，反应产率高，反应的立体选择性好，而且离子液体可以回收重新使用。这说明，离子液体在反应方面比普通溶剂具有更大的优势。人们对该反应的关注点不仅是速率和产率，更重要的是其立体选择性。如等研究小组报道了在咪唑盐室温离子液体中环戊二烯与烯醛类物质反应进行的情况。研究发现，在离子液体中进行时该反应的立体选择较好，内外型产物的比例约为∶。酸性离子液体在不对称催化反应中的应用中国石油大学胜利学院本科毕业设计论文离子液体应用于不对称催化反应，对映体的选择性得到很大提高，而且产物易于分离。等将催化剂前体溶在离子液体中对芳基丙烯酸进行催化氢化，对映选择性高于均相介质，氢化产物可以得到定量分离，回收的离子液体循环使用多次并不影响催化剂的活性和反应的选择性。等报道了在离子液体中进行