[发明专利]一种功能化多酸类离子液体催化剂、制备方法以及用其催化合成乙酸异龙脑酯的方法

说明书

本发明公开了一种功能化多酸类离子液体剂及用其催化合成乙酸异龙脑酯的方法。该催化合成乙酸异龙脑酯的方法以莰烯和乙酸为原料，以功能化多酸类离子液体为催化剂，通过酯化反应制备乙酸异龙脑酯。本发明莰烯的转化率高达92％，乙酸异龙脑酯的选择性高达96％，乙酸异龙脑酯的收率达到了88％。本发明所述的方法具有催化剂活性高，选择性好，反应条件温和，产物收率高，催化剂易与产物分离等优点。

技术领域

本发明涉及一种功能化多酸类离子液体催化剂、制备方法以及用其催化合成乙酸异龙脑酯的方法，涉及功能化多酸类离子液体领域，催化剂合成领域以及乙酸异龙脑酯的催化合成领域。

背景技术

乙酸异龙脑酯是一种具有松香樟脑气味的无色结晶状粉末，它是一种重要的化工中间体，主要用于合成樟脑、香精及香料等领域。工业上传统生产乙酸异龙脑酯主要用浓硫酸作为催化剂，然而由于环境污染、腐蚀设备、副反应多等问问题逐渐被淘汰。许多环境友好的酸催化剂已经取代浓硫酸逐渐应用于合成乙酸异龙脑酯的酯化反应过程中，例如：离子液体，杂多酸，金属氧化物，分子筛，酸性阳离子交换树脂和生物酶等。这些催化剂均获得了一定的收率，但仍然达不到较好的理想反应效果。例如，酸性阳离子交换树脂催化剂显示出良好的催化活性，是一种性能优异的商品化固体酸催化剂，但同时也存在一些缺陷，如热稳定性差、易中毒和失活、存在传质等问题。

综上所述，如何将莰烯和乙酸高效、高选择性地转化为乙酸异龙脑酯还存在着一些困难与挑战，如酯化反应速率低以及乙酸异龙脑酯收率偏低等问题。因此，迫切需要研制活性高、选择性好及环境友好的催化体系以解决上述关键问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述背景技术的不足，提出了一种合成乙酸异龙脑酯的新方法，其特点是采用功能化多酸类离子液体为催化剂，以莰烯和乙酸为原料，经酯化反应生成乙酸异龙脑酯。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种功能化多酸类离子液体催化剂，其特征在于，所述功能化多酸类离子液体为五甲基二乙烯基三胺丁基磺酸内酯杂多酸金属盐，其结构式为：

[Bis-Bs-PMDETA](1/xM)^x+R

上述式中，M选自Fe、Co、Al、Ni、Cu或Zn，且当M为Fe，Co，A1时，x＝3；当M为Ni，Cu，Zn时，x＝2；R以下杂多酸根离子的一种以上：PW₁₂O₄₀³-，PMo₁₂O₄₀³-，HSiW₁₂O₄₀³-，HPW₁₁VO₄₀³-，HPMo₁₁VO₄₀³-或H₂SiW₁₁VO₄₀^3-。

上述功能化多酸类离子液体催化剂包括：

[Bis-Bs-PMDETA](1/2Cu)PMo₁₂O₄₀、

[Bis-Bs-PMDETA](1/3Fe)PW₁₂O₄₀、

[Bis-Bs-PMDETA](1/3Co)HPW₁₁VO₄₀、

[Bis-Bs-PMDETA](1/3Al)HPMo₁₁VO₄₀、

[Bis-Bs-PMDETA](1/2Ni)H₂SiW₁₁VO₄₀、