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文档简介

酯类化合物是一类品种多、应用广泛的精细化工中间体、精细化工产品。目前，工业上酸醇酯化工艺大多采用浓硫酸作催化剂，该工艺产品收率高，工艺条件成熟，但对设备腐蚀严重，产生大量的含酸废水。

采用酸性离子液体催化酯化反应可有效打破传统催化剂存在的障碍。首先，离子液体易溶于产物水而不溶于产品酯，催化剂易于回收，重复利用好；其次，离子液体对钢板的腐蚀性远低于浓硫酸的腐蚀性，可减小催化剂对设备的损害；再次，酸性离子液体结构可设计，使得其具有可调控的酸性，以满足酯化反应的催化需求，表现出了取代现有催化剂的巨大潜力。摘要：以3-氨基-1-丙磺酸、氯化锌、盐酸为原料制备了一系列Brønsted-Lewis双酸性离子液体。离子液体中磺酸基提供Brønsted酸性，阴离子提供Lewis酸性。采用FTIR、1HNMR、13CNMR、元素分析对合成的离子液体进行了结构表征；对离子液体的Brønsted酸性、Lewis酸性、腐蚀性进行了测定。使用该离子液体催化合成了乙酸正丁酯并利用响应曲面法考察了最佳反应条件。结果表明，在反应温度103℃，催化剂[NH3C3H6SO3H]Cl/0.75ZnCl2（0.75代表3-氨基-1-丙磺酸盐酸盐与氯化锌物质的量比为1.00∶0.75）用量为正丁醇质量的10.03%，n(乙酸)∶n(正丁醇)=1.00∶1.22，反应时间4.92h，带水剂环己烷用量为正丁醇质量的20%条件下，乙酸正丁酯收率可达97.28%。[NH3C3H6SO3H]Cl/0.75ZnCl2重复使用5次后，催化剂活性没有明显降低。结论（1）采用无毒无害原料3-氨基-1-丙磺酸合成了一系列Brønsted-Lewis双酸性离子液体，避免使用具有致癌性的1,3-丙磺酸内酯，使离子液体的合成过程更加绿色。（2）随着离子液体中ZnCl2添加量的增大，离子液体的Brønsted酸性逐渐减弱，Lewis酸性逐渐增强，腐蚀性逐渐减弱，催化合成乙酸正丁酯的收率呈现先增大后减小的趋势。（3）选取催化性能最好的离子液体[NH3C3H6SO3H]Cl/0.75ZnCl2为催化剂，应用响应曲面法优化合成乙酸正丁酯的工艺条件，得到的最佳条件为：n(乙醇)∶n(正丁醇)=1.00∶1.22，催化剂用量为正丁醇质量的10.03%，反应时间4.92h，反应温度103℃，环己烷用量为正丁醇质量的

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