[发明专利]一种复合离子液体及其催化合成羧酸正丁酯的方法

权利要求书

1.一种用于催化羧酸和正丁醇酯化反应的复合离子液体，其特征在于，具有如下结构：

其中，n=2~6，X₁和X₂分别相同或不同地为卤元素，A₁和A₂分别为不同的过渡金属元素；X₁=Br，X₂=Cl，A₁=Cu、Zn、Ni或Co，A₂=Fe。

2.如权利要求1所述的用于催化羧酸和正丁醇酯化反应的复合离子液体，其特征在于，n=4。

3.权利要求1或2所述的用于催化羧酸和正丁醇酯化反应的复合离子液体的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将N-甲基吗啡啉和卤代烷烃在有机溶剂中反应，制得Lewis酸性离子液体中间体；

（2）在搅拌和氮气保护条件下，将第一过渡金属卤化物加入所述中间体中，得到Lewis酸性离子液体；

（3）在所述Lewis酸性离子液体中加入第二过渡金属卤化物，反应得到所述复合离子液体。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述有机溶剂为丙酮；和/或：

N-甲基吗啡啉和卤代烷烃的摩尔比为1:1~1.2；和/或：

步骤（1）的反应温度为35~45℃，反应时间10~12h。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述Lewis酸性离子液体中间体和第一过渡金属卤化物的摩尔比为1:1~1.1；和/或：

步骤（2）中，在室温下反应6~8h。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，反应温度为25~35℃，反应时间 2~4h；和/或：

步骤（3）中，所述Lewis酸性离子液体和第二过渡金属卤化物的摩尔比为1:1~1.2 。

7.利用权利要求1或2所述的用于催化羧酸和正丁醇酯化反应的复合离子液体催化合成羧酸正丁酯的方法，其特征在于，将所述复合离子液体、带水剂、羧酸和正丁醇加入反应器中，加热至回流，反应0.5~6h，反应过程中分离反应生成的水，反应结束回收复合离子液体，反应液经分离得到产物羧酸正丁酯。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述羧酸为丙酸或丁酸；和/或：

所述羧酸和正丁醇的摩尔比为1~1.5:1；和/或：

所述复合离子液体的用量为正丁醇质量的1~15%；和/或：

所述带水剂为环己烷，用量为正丁醇体积的1.5~2倍；和/或：

反应结束后先蒸出带水剂，再蒸出产物和未反应的原料，反应器中剩余为离子液体，回收后重复使用，蒸出的产物和未反应的原料用碱液洗涤，干燥后得产物羧酸正丁酯。