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题名	室温离子液体中环己酮肟的清洁Beckmann 重排反应研究
作者	杜正银
学位类别	博士
答辩日期	2006-05-17
授予单位	中国科学院研究生院
导师	邓友全
关键词	室温离子液体 环己酮肟 己内酰胺 Beckmann 重排反应 清洁催化 Room temperature ionic liquids Cyclohexanone oxime Caprolactam Beckmann rearrangement Clean catalysis
学位专业	物理化学（含：化学物理）
中文摘要	以室温离子液体作为环己酮肟重排反应的介质，以各种酰氯化合物和酸性功能化离子液体作为催化剂，在常规加热和超声波辐射下研究了环己酮肟经Beckmann 重排反应制备己内酰胺的过程与工艺。主要工作内容及结果如下： (1) 室温离子液体中酰氯催化重排首次以氰脲酰氯为催化剂，以BMImPF6 为反应介质，不加入任何有机溶剂和其它助催化剂，环己酮肟在室温下反应6 h 即可以重排成己内酰胺，转化率为96.2%，选择性为98.1%。在普通的疏水性室温离子液体中，以对甲苯磺酰氯作为环己酮肟 Beckmann 重排反应的催化剂，60~100 oC 反应10 h 环己酮肟的转化率97.3%，己内酰胺的选择性为97.0%。产物可以用水萃取得到。 (2) 磺酰氯功能化离子液体的合成及其催化重排合成了一系列磺酰氯功能化离子液体，对其进行了结构表征；以磺酰氯功能化离子液体作为环己酮肟重排反应的催化剂和反应介质，发现1-(4-氯磺酰)丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸离子液体催化效果最好，在100 oC 下反应5 min，环己酮肟的转化率为100%，己内酰胺的选择性为98.5%。用测试pH 值、物料平衡计算和FTIR 研究了磺酰氯功能化离子液体失活的原因，并提出了一种可能的反应机理。 (3) 内酰胺B 酸性室温离子液体的合成与物理化学性质研究合成了一系列以N-质子化内酰胺为阳离子的Brønsted 酸性室温离子液体，对其密度、黏度、电导率、电化学窗口、Hammett 酸强度、热稳定性以及相形为等物理化学性质进行了详细表征和研究。与咪唑基离子液体相比，该类离子液体制备成本低、毒性小、黏度低、电导率适中，热稳定性能满足一般化学反应的要求，可以大规模制备，能用作燃料电池电解质、热转移流体和酸催化反应的催化剂。 (4) 超声波辐射下己内酰胺四氟硼酸离子液体中的重排反应在超声波辐射条件下，以N-质子化己内酰胺四氟硼酸离子液体作为环己酮肟重排反应的催化剂和反应介质，研究发现在200 W 功率下累计辐射10 min 后，环己酮肟的转化率为96.1%，己内酰胺的选择性为91.2%。这为我们提供了一个具有很大工业应用前景的超声辐射下制备己内酰胺的路线。
学科主题	绿色催化
公开日期	2013-05-24
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.77.64.217/handle/362003/3031]
专题	兰州化学物理研究所_绿色化学研究发展中心
推荐引用方式 GB/T 7714	杜正银. 室温离子液体中环己酮肟的清洁Beckmann 重排反应研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006.

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