一种催化乙酰化反应的方法

文档序号:4977096阅读:882来源:国知局
专利名称:一种催化乙酰化反应的方法
技术领域
本发明涉及有机化学合成技术领域,具体地说是一种催化乙酰化反应的 方法。
背景技术
芳香性化合物与酰卤或酸酐的反应称为酰化反应。其中包括醇或酚分子 中羟基的氢原子被酰基取代或炔烃与酸反应的过程。本发明主要是针对此类 反应的一种新方法。对于酰化反应常使用催化剂的研究包括一些质子酸,
Lewis酸以及一些酸性树脂,但是这些酸性催化剂具有腐蚀性高,废酸液污 染环境,产物与催化剂难以分离而且催化剂不易回收利用,产物有色等不足。 最新的酰化反应催化剂包括碘、NaHS04 Si02、 La(N03) 3 6H20等,而这些催化 剂普遍具有价格昂贵,毒性大,性能不稳定等特点。因此,背景技术无法同 时实现收率高、成本低、环境友好的目标。

发明内容
本发明的目的在于提供一种环境友好的、高活性的催化乙酰化反应的方 法,用离子液体为催化剂解决背景技术所存在问题。 本发明的目的是这样实现的
一种催化乙酰化反应的方法,特点是在醇或酚与乙酸酐所进行的乙酰
化反应过程中,以[M0RBSA][HS04]离子液体作催化剂,催化剂用量占反应原 料总摩尔数的0.5 1.0%,反应结束后,分离催化剂,测定反应转化率;具
体步骤如下
第1步[MORBSA] [HS04]离子液体的制备
将摩尔比为1. 1 : 1的吗啡啉和1, 4-丁烷磺内酯置于容器中,在5(TC条
件下,加入与反应物摩尔比为1 : 0.8 1.2的乙醇作溶剂,混合搅拌4 5h, 反应结束后,得到白色固体1-垸基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐,将该盐用乙 醚洗涤2 4次,并进行真空干燥;在室温下,将与上述1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基) 吗啉盐等摩尔的浓硫酸逐滴加入该盐中,于70 9(TC下搅拌4 6 h, 得到[M0RBSA][HS04]离子液体;所得离子液体用乙醚洗涤2 4次,除去非离 子残余物后进行旋蒸除去乙醚; 第2步乙酰化反应
在室温下,向醇或酚和乙酸酐摩尔比为1 : 1. 0 4. 0的溶液中加入O. 5 L0mol^[M0RBSA][HS04]离子液体,室温反应1 10min,反应完毕,得产物。 反应通式如下所示[HS04]
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本发明的催化剂可重复使用,每一次反应完毕后,移去离子液体的上层 产物,然后再旋蒸除去其中的溶剂,未反应的反应物以及产物,再次投相同 比例的原料,在相同的条件下重复进行反应。
与现有技术相比,本发明具有如下明显的优点
1、 反应时间短。
2、 收率高,最高可达95%以上。
3、 对设备腐蚀小。
4、 环境友好,可实现清洁绿色合成。
5、 催化剂可重复用于下次反应。
具体实施例方式
以下所有实施例均按照本发明所述的操作步骤进行。 实施例1
第1步 [M0RBSA] [HS04]离子液体的制备
25mL乙醇做溶剂,0. 22mol吗啉和0. 2mol 1, 4-丁垸磺内酯在50。C条 件下搅拌4h,反应结束后,得到36.9g的1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉 盐,将该盐用乙醚洗涤3次并进行真空干燥。
在室温下,称取0. lmol的1-烷基_3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐,逐滴加入 0. lmol的浓硫酸,8(TC下搅拌反应4小时,即可得到[M0RBSA][HS04]离子液 体;所得离子液体用乙醚洗涤3次,除去非离子残余物后,进行旋蒸除去乙 醚。
第2步乙酰化反应
在室温下,向0. lmol苯甲醇和0. llmol乙酸酐的溶液中加入0. 002mol 的[M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温搅拌,lmin后反应完毕,得产物, 反应转化率达到99%。 实施例2
除以下不同外,其余与实施例1相同。
在室温下,向0. lmol正丁醇和0. llmol乙酸酐的溶液中加入0. 002mol 的[M0RBSA][HS0j离子液体催化剂,室温搅拌,4min后反应完毕,得产物, 反应转化率达到99%。 实施例3
除以下不同外,其余与实施例1相同。
在室温下,向0. lmol乙二醇甲醚和0. llmol乙酸酐的溶液中加入 0.002mol的[M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温搅拌,lmin后反应完毕, 得产物,反应转化率达到98%。 实施例4
除以下不同外,其余与实施例l相同。
在室温下,向0. lmol环已醇和0. llmol乙酸酐的溶液中加入0. 002mol 的[M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温搅拌,5min后反应完毕,得产物, 反应转化率达到99%。 实施例5
除以下不同外,其余与实施例1相同。
在室温下,向0. lmol苯酚和0. llmol乙酸酐的溶液中加入0. 002mol的 [M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温搅拌,lmin后反应完毕,得产物,反 应转化率达到99%。 实施例6
除以下不同外,其余与实施例1相同。
在室温下,向0. lmol 丁二醇和0. 22mol乙酸酐的溶液中加入0. 002mol 的[MORBSA][HSOJ离子液体催化剂,室温反应4min,反应完毕,得产物,反 应转化率达到98%。 实施例7
除以下不同外,其余与实施例1相同。
在室温下,向0. lmol异辛醇和0. llmol乙酸酐的溶液中加入0. 0015mol 的[M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温反应10min,反应完毕,得产物,反 应转化率达到98%。 实施例8
除以下不同外,其余与实施例l相同。
在室温下,向0. lmol间苯二酚和0. 4mo1乙酸酐的溶液中加入0. 003mol 的[M0RBSA][HS04]离子液体催化剂,室温反应5min,反应完毕,得产物,反
应转化率达到97。/^。 实施例9
除以下不同外,其余与实施例l相同,反应催化剂的活性重复性实验:
实施例重复次数/T转化率/%
.9199
10299
11398
12498
1359权利要求
1、 一种催化乙酰化反应的方法,其特征在于在醇或酚与乙酸酐所进行的乙酰化反应过程中,以[M0RBSA][HS04]离子液体作催化剂,催化剂用量 占反应原料总摩尔数的0.5 1.0%,反应结束后,分离催化剂,测定反应转化率;其具体步骤如下第1步[MORBSA] [HS04]离子液体的制备将摩尔比为1. 1 : 1的吗啡啉和1,4-丁垸磺内酯置于容器中,在5(TC条 件下,加入与反应物摩尔比为1 : 0.8 1.2的乙醇作溶剂,混合搅拌4 5h, 反应结束后,得到白色固体1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐,将该盐用乙 醚洗涤2 4次,并进行真空干燥;在室温下,将与上述1-烷基-3-(丁基-4-磺酸基)吗啉盐等摩尔的浓硫酸逐滴加入该盐中,于70 9(TC下搅拌4 6 h, 得到[M0RBSA][HS04]离子液体;所得离子液体用乙醚洗涤2 4次,除去非离 子残余物后进行旋蒸除去乙醚;第2步乙酰化反应在室温下,向醇或酚和乙酸酐摩尔比为l : 1.0 4.0的溶液中加入0. 5 1.0mol^的[M0RBSA][HS0j离子液体,室温反应1 10min,反应完毕,得产 物。
全文摘要
本发明公开了一种催化乙酰化反应的方法,该方法是在醇或酚与乙酸酐所进行的乙酰化反应过程中,以[MORBSA][HSO<sub>4</sub>]离子液体作催化剂,催化剂用量占反应原料总摩尔数的0.5~1.0%,反应结束后,分离催化剂,测定反应转化率。本发明具有如下优点(1)产物转化率高,达到95%以上;(2)催化剂活性高,用量小;(3)反应条件温和,反应时间短;(4)催化剂可以重复使用数次仍保持高活性;(5)对环境友好。
文档编号B01J31/02GK101121657SQ20071004633
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者刘彩华, 杨建国, 王雯娟, 程文萍, 邵丽丽 申请人:华东师范大学
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