Page 126 - 《精细化工》2020年 第10期

·2056· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

2.3.2 Brønsted 酸性测定
离子液体的 Brønsted 酸性见表 2。

表 2 离子液体的 Brønsted 酸性测定
Table 2 Brønsted acidity of ionic liquids
pH
催化剂 w(IL)= w(IL)= w(IL)= w(IL)= w(IL)=
1% 2% 3% 4% 5%
[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.25 2.09 1.84 1.65 1.50 1.38
ZnCl 2
[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.50 2.13 1.85 1.67 1.59 1.56
图 5 乙酸正丁酯核磁共振氢谱 ZnCl 2
1
Fig. 5 HNMR spectrum of n-butyl acetate [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.75 2.67 2.12 1.96 1.87 1.67
ZnCl 2
2.68 2.40 2.27 2.13 1.88
[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/ZnCl 2
[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/1.25 2.92 2.63 2.51 2.47 2.44
ZnCl 2
浓 H 2SO 4 1.24 0.99 0.84 0.74 0.68
注：IL 为离子液体。

乙酸与正丁醇反应生成乙酸正丁酯和水，水具
有较高的介电常数以及很强的与离子液体形成氢键
的能力，能有效地解离离子液体的聚集体 [21] 。测量

离子液体水溶液的 pH 可以体现出离子液体在酯化
图 6 乙酸正丁酯核磁共振碳谱 反应过程中 Brønsted 酸性的强弱。由表 2 看出，随
Fig. 6 13 CNMR spectrum of n-butyl acetate
着 ZnCl 2 添加量的增加，离子液体的 Brønsted 酸性
2.3 Brønsted-Lewis 双酸性离子液体的酸性测定 逐渐减弱。这是因为随着 ZnCl 2 添加量的增加，离
2.3.1 Lewis 酸性测定 子液体的相对分子质量增加，相同质量条件下，可
本文所制离子液体的 Lewis 酸性测定结果见图 提供 Brønsted 酸性的阳离子逐渐减少，减弱了离子
–1
7。如图 7 所示，吡啶的特征吸收峰为 1438 cm ， 液体的 Brønsted 酸性。
当 Lewis 酸性物质与吡啶反应后，特征峰会向高波 2.4 Brønsted-Lewis 离子液体的性能测定
–1
数偏移，出现在 1450 cm 附近。通过特征峰的偏移 2.4.1 腐蚀性测定
程度，可知离子液体的 Lewis 酸性的强弱。离子液 离子液体的腐蚀性测定结果见表 3。由表 3 可
体 Lewis 酸性排序为：[NH 3 C 3 H 6 SO 3 H]Cl/1.25ZnCl 2 > 以看出 316L 型不锈钢在离子液体和浓硫酸催化酯
[NH 3 C 3 H 6 SO 3H]Cl/ZnCl 2 >[NH 3 C 3 H 6 SO 3 H]Cl/0.75ZnCl 2 > 化反应体系中的腐蚀速率。可知 Brønsted-Lewis 双酸性
[NH 3 C 3H 6SO 3H]Cl/0.50ZnCl 2 >[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.25 离子液体的腐蚀性均小于浓硫酸，[NH 3 C 3H 6 SO 3 H]Cl/
ZnCl 2 。 0.75ZnCl 2 的腐蚀速率为浓硫酸的 8%。

表 3 离子液体的腐蚀性测定
Table 3 Corrosiveness of catalysts
腐蚀速率
序号 催化剂 2
/〔g/(m ·h)〕
1 [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.25ZnCl 2 18.3
2 [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.50ZnCl 2 13.1
3 [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.75ZnCl 2 3 . 5
4 [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/ZnCl 2 3 . 4
5 [NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/1.25ZnCl 2 3 . 2

A—[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.25ZnCl 2；B—[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.50ZnCl 2； 6 浓 H 2SO 4 43.6
C—[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/0.75ZnCl 2；D—[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/ZnCl 2；
2.4.2 催化活性测定
E—[NH 3C 3H 6SO 3H]Cl/1.25ZnCl 2； F—吡啶
图 7 FTIR 测定离子液体 Lewis 酸性
Fig. 7 Lewis acidity of ionic liquids determined by FTIR 催化活性是离子液体的一个重要评价标准，本