摘要
羟胺（NH2OH）是一种重要的化工原料，通常以无机酸盐（如盐酸羟胺、硫酸羟胺等）或水溶液的形式存在。目前羟胺主要用于己内酰胺的合成，同时在农业、医学领域应用广泛。针对羟胺传统合成方法中存在的工艺路线繁琐、环境污染等问题，本文考察了环境友好型酸性离子液体（ILs）替代无机酸在环己酮肟(CHO)水解反应中的应用，并进一步探索了固载酸性离子液体催化环己酮肟水解的反应。 （1）论文首先对环己酮肟水解反应进行了热力学分析。结果表明，在标准条件下环己酮肟水解反应的吉布斯自由能变化△rG大于零，平衡常数（K）数值较小，但该反应在无机酸催化下，可以高效进行。因此，又尝试探究在环己酮肟水解体系中，离子液体种类、反应温度、反应时间等因素对水解反应的影响，得到了适宜的反应条件：以1-丙基磺酸-3-甲基咪唑硫酸盐为催化剂，n(CHO)∶n(ILs)=1∶3，溶剂水加入量20mL，反应温度为60℃，反应时间1h，环己酮肟的转化率可达98.23%，羟胺的选择性为97.89%。在此基础上，又分别探讨了阴离子和烷基侧链长度对离子液体酸性、以及对水解活性的影响。结果表明阴离子基团对酸性和活性影响较大，其活性顺序为HSO4-＞TSO-＞CF3COO-＞HPO4-；碳链长度对酸性和活性的影响较小。 （2）采用浸渍法制备了固载型离子液体催化剂IL@SBA-15，通过BET、XRD等表征对其物理化学性质进行分析。以IL@SBA-15(15wt.%)为催化剂，环己酮肟加入量0.5g，环己酮肟与催化剂质量比为1∶5，加水量25mL，60℃下反应1h，环己酮肟的转化率为33.21%，羟胺的选择性为98.68%，但催化剂重复使用性需要进一步提升。 （3）采用键合法将离子液体固定到介孔SBA-15上，并通过SEM、FT-IR、BET等分析手段对固载催化剂进行了表征。在环己酮肟水解反应中得到适宜反应条件：催化剂与环己酮肟的质量比为6∶1，加水量为25mL，反应温度60℃，反应时间1h，环己酮肟转化率可达28.75%。对催化剂IL/SBA-15的重复使用性进行研究，发现重复使用之后的催化剂活性下降，分析原因可能有两个：其一是由于部分离子液体脱落导致催化剂活性中心位点减少；其二是由于少量羟胺和催化剂的酸性中心位结合。 （4）对环己酮肟水解的反应机理进行了研究，结果表明其核心反应机理是质子化环己酮肟水解反应机理。
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