[发明专利]一种非均相酸性催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种非均相酸性催化剂，其特征在于：为酸性离子液体通过化学键链接于介孔材料上。

2.根据权利要求1所述的一种非均相酸性催化剂，其特征在于：所述酸性离子液体由以下方法制得：将N-烯丙基咪唑与1,3-丙烷磺内酯或1,4-丁烷磺内酯反应，制得前体盐；再将前体盐中加入等摩尔量的酸反应，制得离子液体。

3.根据权利要求1所述的一种非均相酸性催化剂，其特征在于：所述介孔材料为改性的SBA-15，所述改性的SBA-15由以下方法制得：以γ-巯丙基三甲氧基硅烷作为改性剂，以正硅酸四乙酯作为硅源，以P123作为模板剂，在盐酸水溶液中反应制得改性的SBA-15。

4.一种权利要求1所述的一种非均相酸性催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）介孔材料的制备：以γ-巯丙基三甲氧基硅烷作为改性剂，以正硅酸四乙酯作为硅源，以P123作为模板剂，在盐酸水溶液中反应制得改性的SBA-15；

（2）离子液体的制备：将N-烯丙基咪唑与1,3-丙烷磺内酯或1,4-丁烷磺内酯反应，制得前体盐；再将前体盐中加入等摩尔量的酸反应，制得离子液体；

（3）非均相酸性催化剂的制备：将改性的SBA-15、离子液体以及引发剂混合，反应制得非均相酸性催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种非均相酸性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，γ-巯丙基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯、P123和盐酸水溶液的质量比为（10-20）：（40-70）：（20-50）：1000；所述盐酸水溶液的摩尔浓度为1.0-3.0mol/L；反应条件为30-50℃搅拌16-24h后90-110℃静置18-30h。

6.根据权利要求4所述的一种非均相酸性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）前体盐的制备反应中，N-烯丙基咪唑与1,3-丙烷磺内酯或1,4-丁烷磺内酯的摩尔比为1:1；反应温度为20-30℃；反应时间为18-30h。

7.根据权利要求4所述的一种非均相酸性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）离子液体的制备反应中，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、磷钨酸或硅钨酸，所述酸的摩尔量与步骤(2)中前体盐的摩尔量比值为1:1；反应温度为室温；反应时间为16-24h。

8.根据权利要求4所述的一种非均相酸性催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述引发剂为偶氮二异丁腈、氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢或偶氮二异庚腈；改性的SBA-15中的巯基量、离子液体与引发剂的摩尔比为（1～2）：1：（0.1～0.2）；反应温度为90-110℃；反应时间为18-30h。

9.权利要求1所述的非均相酸性催化剂在催化酯化反应中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：酯化反应体系中，醇和羧酸的摩尔比为（0.1～10）:1；酯化反应体系中还包括带水剂，所述带水剂为甲苯或环己烷。