新型功能化离子液体的设计及其对合成碳酸二苯酯的催化性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21808048
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0813.精细化工与专用化学品
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The transesterification of dimethyl carbonate and phenol to synthesize diphenyl carbonate (DPC) is considered to be a clean route. This route is a two-step process consisting of the first-step transesterification reaction and the second-step disproportionation reaction of methyl phenyl carbonate (MPC). The disproportionation of MPC is a key step to produce DPC in this route, and it is found that the reaction can not process thoroughly for the most part, greatly restricting the generation of target product DPC. Thus, the intensive study on the disproportionation of MPC is very important. Ionic liquids (ILs) show good catalytic activities in the transesterification reaction, but currently the problems of separation between the product and catalysts need to be urgently solved. Moreover, the catalysts have not been reported yet to catalyze MPC disproportionation reaction. This work will design and synthesize series of novel functionalized Lewis acid triazolium based ILs, and then they are immobilized on SBA-15 as heterogeneous catalysts, which are used to catalyze the disproportionation reaction of MPC. The novel catalysts will not only greatly decrease the amount of ILs, but also avoid the loss of ILs and have the advantages of easy separation, recovery and recyclability. The relationship between the structural property and catalytic performance of the catalysts will be systematically studied, and the reaction mechanism is also investigated. This work will provide a new research idea for realizing the green and efficient synthesis of DPC.
碳酸二甲酯与苯酚酯交换是合成碳酸二苯酯(DPC)的一条清洁路线,该路线分为酯交换和歧化两个反应步骤,其中第二步甲基苯基碳酸酯(MPC)歧化反应作为该路线合成DPC的关键步骤,研究发现大都不能进行彻底,极大地制约了目标产物DPC的生成。因此,对其进行深入研究非常重要。离子液体催化剂在酯交换反应中显示较好的催化活性,但与产物分离困难的问题目前亟需解决,而且催化第二步MPC歧化反应的研究尚未报道。本课题拟设计合成系列不同类型的功能化Lewis酸唑类离子液体,并将这些离子液体通过化学键嫁接固载到SBA-15,发挥均相催化剂多相化的优势,用于催化歧化反应。该类新型催化剂不仅能大大减少离子液体的用量,而且可以避免离子液体的流失,还具有易分离回收和循环利用的优点。本项目将系统研究催化剂结构与催化性能的构效关系,阐明反应机理,为实现DPC的绿色高效合成提供新的思路。

结项摘要

碳酸二苯酯(DPC)是一种重要的环保有机碳酸酯,广泛应用于医药、农药和高分子材料等领域,特别是合成工程塑料聚碳酸酯(PC)的主要原料。本项目围绕DPC的绿色高效合成开展深入研究,合成了系列羟基、羧基、氨基等不同活性基团功能化的咪唑基离子液体催化剂,并将这些离子液体杂化嫁接固载到SBA-15,用于催化MPC歧化反应合成DPC,显示较高的催化活性、容易分离和较优越的稳定性,不仅能大大减少离子液体的用量,而且可以避免离子液体的流失。离子液体的结构特点对催化性能影响很大,羟基功能化的SBA-15-IL-OH显示较好的催化性能,且具有较大的TOF值,明显高于文献报道的多相催化剂;同时发现不同烷基链长度的离子液体和不同阴离子结构的离子液体也显著影响催化性能,增加链长其活性明显降低,Br-阴离子功能化的离子液体具有较好的催化性能,并通过原位红外表征技术和DFT理论计算阐明催化作用机理。另外,针对目前市场上没有高纯度的原料MPC出售,增加探究了新型Pb-Mg薄纳米片、Pb-Bi/SBA-15催化剂用于合成MPC的研究内容,结果显示催化剂具有较高的产物选择性,易于从反应体系中分离回收,具有较好的重复使用性能,可分离提纯得到高纯度的MPC,解决了对第二步MPC歧化反应研究所需的原料问题。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(7)
专利数量(5)
A facile route to prepare PbZr nanocomposite catalysts for the efficient synthesis of diphenyl carbonate
一种简便的制备PbZr纳米复合催化剂用于高效合成碳酸二苯酯的方法
  • DOI:
    10.1007/s10562-021-03563-2
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Catalysis Letters
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Wang Songlin;Jiang Nan;Liang Lei;Niu Hongying;Chen Tong;Wang Gongying
  • 通讯作者:
    Wang Gongying
Ionic liquids-SBA-15 hybrid catalysts for highly efficient and solvent-free synthesis of diphenyl carbonate
离子液体-SBA-15杂化催化剂用于高效无溶剂合成碳酸二苯酯
  • DOI:
    10.1016/j.gee.2021.02.010
  • 发表时间:
    2023-02-01
  • 期刊:
    GREEN ENERGY & ENVIRONMENT
  • 影响因子:
    13.3
  • 作者:
    Wang,Songlin;Zhang,Qiying;Wang,Jianji
  • 通讯作者:
    Wang,Jianji
Highly effective transformation of methyl phenyl carbonate to diphenyl carbonate with recyclable Pb nanocatalyst.
利用可回收的Pb纳米催化剂高效地将碳酸甲基苯酯转化为碳酸二苯酯
  • DOI:
    10.1039/c9ra03931g
  • 发表时间:
    2019-06-25
  • 期刊:
    RSC advances
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of zirconia polymorph on the synthesis of diphenyl carbonate over supported lead catalysts
氧化锆多晶型物对负载型铅催化剂合成碳酸二苯酯的影响
  • DOI:
    10.1016/j.mcat.2019.02.021
  • 发表时间:
    2019-05-01
  • 期刊:
    MOLECULAR CATALYSIS
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wang, Songlin;Niu, Hongying;Wang, Gongying
  • 通讯作者:
    Wang, Gongying
Novel hollow hierarchical Pb-Mg thin nanosheet catalyst with high performance for solvent-free synthesis of methyl phenyl carbonate
新型高性能空心分级Pb-Mg纳米片催化剂用于无溶剂合成碳酸甲基苯酯
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Colloids Surf. A: Physiochem. Eng. Asp.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang Songlin;Jiang Nan;Liu Yanyan;Hao Yan;Zhang Qiying;Niu Hongying;Wang Jianji
  • 通讯作者:
    Wang Jianji

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其他文献

铁酸铋催化类芬顿及光芬顿体系降解诺氟沙星
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国给水排水
  • 影响因子:
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  • 作者:
    王柯阳;丁家琪;李子跃;王松林
  • 通讯作者:
    王松林
正交试验设计优化等离子喷涂纳米Al_2O_3-13%TiO_2涂层工艺参数
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
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  • 作者:
    王松林;杨斌;沈理达;黄因慧
  • 通讯作者:
    黄因慧
基于DEA模型的河南工业经济环境效率实证分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
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  • 作者:
    陶建格;王松林;潘仕梅
  • 通讯作者:
    潘仕梅
CeO2基固体氧化物燃料电池连接体薄膜的双层共烧制备研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    人工晶体学报
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    王松林;凤仪;王泾文;李月丽
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应用中国散裂中子源 9 号束线端研究 65nm 微控制器大气中子单粒子效应
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    10.7498/aps.68.20191196
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    2019
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    物理学报
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  • 作者:
    胡志良;杨卫涛;李永宏;李洋;贺朝会;王松林;周斌;于全芝;何欢;谢飞;白雨蓉;梁天骄
  • 通讯作者:
    梁天骄

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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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