面向单萜烯醇高选择性酯化的双酸位离子液体催化体系的构建及性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31570560
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1604.林产化学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The highly selective esterification of monoterpene alcohols (e.g. geraniol, linalool, dihydromyrcenol) to monoterpene esters is one of the most important topics in the field of turpentine oil. Traditional acidic catalysts usually bring about some serious problems, such as many isomerization reactions, and low reactive selectivity. Therefore, there remains a strong need to develop novel environmentally friendly catalyst materials with high efficiency and selectivity for the synthesis of monoterpene esters. In view of this situation, and on the basis of the results obtained from the pre-research in our group, it is proposed in this project to design Bronsted-Lewis acidic ionic liquids and use them as novel catalysts for the highly selective esterification of monoterpene alcohols. Keeping this idea in mind, it is suggested to investigate the design and preparation of Bronsted-Lewis acidic ionic liquids, the highly selective synthesis of monoterpene esters, the kinetic of esterification of monoterpene alcohols, the synergistic catalysis of Bronsted-Lewis acidic ionic liquids, and also the production process of monoterpene esters in a large scale. Several innovative achievements, including the design rule and preparation method of Bronsted-Lewis acidic ionic liquids catalysts and the preliminary clean production technology of monoterpene esters, will be obtained after successful implementation. It is believed that this project may push the application and development of ionic liquids in the field of forestry chemical industry.
将香叶醇、芳樟醇、二氢月桂烯醇等单萜烯醇高选择性酯化为单萜烯酯是松节油深加工行业的研究热点和难点。传统酸催化剂存在单萜烯醇异构化副反应严重、目标酯产物选择性差等缺点,迫切需要研发活性高、选择性好及可重复使用的新型环境友好的催化体系。本项目在前期工作的基础上,创新性提出采用具有Bronsted-Lewis双酸位点的离子液体催化体系来实现单萜烯醇高选择性酯化为单萜烯酯的研究思路。围绕该思路,开展双酸位离子液体的结构设计和合成制备、单萜烯酯的高选择性合成及酯化反应动力学测定、双酸位离子液体的Bronsted-Lewis酸协同催化机制、单萜烯醇选择性酯化反应制备单萜烯酯放大过程等研究,最终获得高性能双酸位离子液体催化剂的设计规律和制备方法,初步建立具有潜在工业应用前景的单萜烯酯的清洁生产新工艺。本项目的实施将有助于促进离子液体在林产化学领域的应用和发展。

结项摘要

松油酯、香叶酯、芳樟酯、二氢月桂烯酯等单萜烯酯是一类高附加值的高级香料。传统酸催化剂催化合成这些单萜烯酯存在异构化副反应严重、目标酯产物选择性差等缺点。为此,本项目利用离子液体可设计性的特点,在阴阳离子上分别设计Bronsted酸位点和Lewis酸位点,成功研制出一系列具有Bronsted-Lewis双酸位点的离子液体催化剂,并精确调控这类离子液体的酸值,实现了松油醇、香叶醇、芳樟醇、二氢月桂烯醇等单萜烯醇与乙酸酐高效高选择性反应制备目标产物松油酯、香叶酯、芳樟酯、二氢月桂烯酯,产率达到90%以上,同时利用反应诱导自分离特性成功回收离子液体催化剂。其次,我们详细研究了香叶酯、松油酯的酯化反应动力学,构建了反应动力学模型并回归得到动力学参数,考察了松油酯等单萜烯酯的反应放大过程,并进一步阐明了离子液体的Bronsted-Lewis双酸位点协同催化酯化反应机理,初步建立了具有潜在工业应用前景的清洁生产单萜烯酯的新工艺。项目共发表SCI论文16篇,获得授权发明专利2项,培养硕士研究生毕业9名,较为圆满地完成了项目合同规定的任务。本项目的顺利完成为实现离子液体催化制备单萜烯酯的工业化应用提供了重要的理论和实践基础。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Synthesis of Ditetrahydrofurfuryl Carbonate as a Fuel Additive Catalyzed by Aminopolycarboxylate Ionic Liquids
氨基多羧酸根离子液体催化合成燃料添加剂碳酸二四氢糠酯
  • DOI:
    10.1007/s10562-017-2043-3
  • 发表时间:
    2017-04
  • 期刊:
    Catalysis Letters
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Huang Wei;Tao Duan-Jian;Chen Feng-Feng;Hui Wei;Zhu Jia;Zhou Yan
  • 通讯作者:
    Zhou Yan
Co-N-C catalysts synthesized by pyrolysis of Co-based deep eutectic solvents for aerobic oxidation of alcohols
钴基低共熔溶剂热解合成Co-N-C催化剂用于醇类有氧氧化
  • DOI:
    10.1039/c8nj03446j
  • 发表时间:
    2018-09
  • 期刊:
    New Journal of Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zhao Xin;Zhou Yan;Jin Ai-Ling;Huang Kuan;Liu Fujian;Tao Duan-Jian
  • 通讯作者:
    Tao Duan-Jian
Highly efficient cycloaddition of diluted and waste CO2 into cyclic carbonates catalyzed by porous ionic copolymers
多孔离子共聚物催化稀释废二氧化碳高效环加成环状碳酸酯
  • DOI:
    10.1016/j.jcou.2019.11.003
  • 发表时间:
    2020-02-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF CO2 UTILIZATION
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Hui, Wei;He, Xue-Mei;Tao, Duan-Jian
  • 通讯作者:
    Tao, Duan-Jian
Ultralow Loading Cobalt-Based Nanocatalyst for Benign and Efficient Aerobic Oxidation of Allylic Alcohols and Biobased Olefins
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  • DOI:
    10.1021/acssuschemeng.8b03678
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    ACS Sustainable Chemistry & Engineering
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Zhao Xin;Zhou Yan;Huang Kuan;Li Changzhi;Tao Duan-Jian
  • 通讯作者:
    Tao Duan-Jian
Tuning the acidity of sulfonic functionalized ionic liquids for highly efficient and selective synthesis of terpene esters
调节磺酸功能化离子液体的酸度以高效、选择性合成萜烯酯
  • DOI:
    10.1016/j.jiec.2016.07.014
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Industrial and Engineering Chemistry
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Tao Duan-Jian;Dong Yan;Cao Zhi-Jun;Chen Feng-Feng;Chen Xiang-Shu;Huang Kuan
  • 通讯作者:
    Huang Kuan

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    陶端健;黄伟;宋智彬;陈凤凤;周言
  • 通讯作者:
    周言
离子液体催化酯化反应的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    现代化工
  • 影响因子:
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  • 作者:
    周政;陶端健;吴有庭;胡兴邦;吕学铭
  • 通讯作者:
    吕学铭

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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