离子液体催化合成水杨酸酯的应用研究(2)
本文以酸性离子液体为催化剂，以水杨酸和甲醇为原料合成水杨酸甲酯的效果进行研究。并讨论催化剂用量及重复使用性，反应时间、反应温度、原料配比等反应条件的影响。本文就上述问题对水杨酸甲酯的合成进行了考察，并取得了较好的效果。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：日本分光公司生产的WQF-510红外光谱仪(KBr压片)；X-6A精密显微熔点测定仪(北京福凯仪器有限公司)温度计未校正；Elementar Vario EL Ш；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器；FAl004型电子天平；100mL三颈瓶；50mL三颈瓶；回流冷凝管；直行冷凝管；氯化钙干燥管；减压蒸馏装置；抽滤瓶；布氏漏斗；恒压滴液漏斗；锥形瓶；接液管；温度计。
所用试剂：N-甲基咪唑，正溴丁烷，浓硫酸，水杨酸，甲醇，乙酸乙酯，乙醇，碳酸钠(所用试剂均为分析纯或化学纯，反应溶剂用前均作无水处理。)
1.2 离子液体的制备
用电子天平称取N-甲基咪唑16.4 g，加入到含有磁子的三颈烧瓶(100 mL)中，冰浴冷却至0-5 ºC，剧烈搅拌1min，用恒压滴液漏斗缓慢滴加20.4 g 98％的浓硫酸，整个加料时间控制在40min左右。加料完毕后，在水浴中缓慢升温到80 ºC下反应2h。反应结束后，用差不多等量乙酸乙酯洗涤三次，除去未反应的残留物，然后反应物在75 ºC下减压蒸馏除去水，真空干燥得淡黄色粘稠状液体，即为硫酸氢根甲基咪唑盐[Hmim]HSO4。其反应式如图1所示：
图1 离子液体[Hmim]HSO4的合成
1.3 水杨酸甲酯的制备
1.3.1反应机理
图2 反应机理
1.3.2 合成方法
1.3.2.1 合成路线
图3 合成路线
1.3.2.2 合成步骤
(1)在带分水功能的回流装置中放入水杨酸、甲醇和离子液体，小心加入浓硫酸，充分摇匀后，加入1~2粒沸石，装上回流冷凝管，在石棉网上加热回流。 。
(2)反应完毕，将烧瓶冷却，加入50ml蒸馏水，然后转移至分液漏斗中，分出下层产物， 从上口倒出上层水层，回收。 有机层再倒入分液漏斗中，依次用50ml 5% NaHCO₃洗涤一次，30ml水洗涤一次，将产物移至干燥的锥形瓶中加入0.5g 无水CaCl₂干燥。