硅胶负载酸性离子液体的制备及应用(5)
1.3.1 离子液体直接作为催化剂
研究者们认为离子液体催化剂体系的应用减少了有机溶剂的使用量，甚至使有些反应体系在无溶剂下高效反应。这对环境保护和生态平衡的文护意义重大，并在一定程度上解决了挥发性有机化合物污染问题。
举例，Trissa Joseph，Suman Sahoo和S B Halligudi对Brønsted酸性离子液体研究，如图1.2结构，结果表明该离子液体明显提高了反应速度和产物量，污染小。且通过简单操作可分离和重复套用。
图1.2 Brønsted酸性离子液体结构图
1.3.2 离子液体作为助催化剂
助催化剂常分为：①结构型助催化剂；②调变型助催化剂；③毒化型助催化剂。
在烯烃低聚的反应中，使用离子液体助催化剂，收效很好。1999年，Ellis等[ ]研究了微酸性的AlCl3型离子液体，催化1-丁烯二聚的两相反应，结果催化活性比以甲苯为溶剂的体系大有提高。总之，离子液体的助催化作用，提高了主催化剂活性，且能实现催化剂与产物有效分离及循环使用。
1.3.3 离子液体作为催化剂配体
早在1972年[ ]，有科学家以[Et4N][SnCl3]离子液体配合PtCl2来催化加氢和羰基化反应。PtCl2的[Et4N][SnCl3]溶液可有效地催化加氢反应，过程中没有明显的金属催化剂的降解，不接触空气的情况下，该催化剂的离子液体溶液可以再次使用，而催化活性不降低。PtCl2在离子液体中比(PPh3)2PtCl2的催化活性好很多。1990年，Wasserscheid使用[C4Clim][SnCl3]离子液体作铂的配体催化羰基化反应[ ]，使反应可在较低的温度下进行，利于羰基化反应。
综上所述，离子液体作为一种新型的环境友好溶剂和催化剂，已经成功地用于多种有机合成，如聚合反应、氧化反应、氢甲酰化反应等,在催化和分离技术方面表现出优越的性能。其分子结构具有可调控性，催化剂和产物易分离，热稳定性高，离子液体作溶剂不仅消除了挥发性有机溶剂对环境的影响，真正满足了绿色化的需要，有望成为真正意义上可设计的绿色溶剂和取代传统催化剂的催化剂。
1.4 新型固载化离子液体制备方法研究进展
为减少离子液体的用量、提高离子液体的利用率和易与产物分离,离子液体的固载化引起了人们的广泛关注。到目前为止,固载化离子液体催化体系的研究主要涉及吸附负载、键合负载和物理包载3种方式。
1.4.1 吸附负载
将离子液体溶解到丙酮等合适的介质中,在真空状态下将离子液体吸附到硅胶等多孔载体中,得到硅胶负载的离子液体催化体系(见图1.3)[ ]。用该体系催化正己烯的加氢反应时发现,负载后催化体系的活性(转化率达到100%)较均相催化体系的活性(转化率为96%)有所提高；负载后催化体系的活性稳定,可重复使用,连续使用18次后,催化活性没有明显变化。
图1.3 固载化的离子液体催化正己烯的氢甲酰化反应
1.4.2 键合负载
通过键合的方式将离子液体的咪唑阳离子连接到硅胶载体上,使其与载体牢固结合,避免离子液体的流失,简化产品的分离[ ]。该过程以正己烯的氢甲酰化反应为探针反应，但转化率从58%降至33%，TOF却从23提高到65。这表明负载后催化体系的活性大幅度提高，其原因可能是负载后的催化体系具有较高的表面催化剂浓度。与此同时,离子液体催化体系负载前后所得产品的直链与支链比没有明显变化，负载前直链与支链比为2:2,负载后直链与支链比为2:4。
1.4.3 物理包载
通过溶胶凝胶法将离子液体原位包裹于所形成载体的纳米孔中，通过调整孔和离子液体的大小而将其牢固负载，形成稳定的负载型离子液体催化体系(见图1.4)[ ]。通过红外漫反射和傅里叶拉曼光谱表征发现，离子液体在包载于纳米孔腔中后展现出了异常的拉曼光谱效应，这可能是由于离子液体被限域在硅胶的纳米孔腔中显示出的纳米效应所致。
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