[发明专利]一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂，具有如式I结构；

其中，X^-为：

CH₃SO₃^-、CF₃SO₃^-、BF₄^-、PF₆^-、HSO₄^-、Cl^-、NO₃^-、H₂PO₄^-、H₂O₄₀PW₁₂^-、H₃Si(W₃O₁₀)₄^-或H₄Mo₁₂O₂₀P^-中的一种、为纤维素微球；

其特征在于所用的基质为多孔纤维素微球，在纤维素微球表面和微孔中合成离子液体。

2.按照权利要求1所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂，其特征在于具有以下的制备方法：以活化后的纤维素微球为基质加入到含有咪唑的第一溶剂中，一定温度下反应一定时间，反应结束后洗涤微球并分散到第二溶剂中，逐滴加入1,3-丙磺酸内酯对接枝有咪唑基团的纤维素微球进行磺酸化，得到纤维素基离子液体中间体；将上诉得到的磺酸化的纤维素基离子液体中间体分散到少量水中，逐滴加入酸(有机酸、无机酸或杂多酸)，通过离子键键合酸性阴离子，得到磺酸化的纤维素基离子液体催化剂。

3.按照权利要求2所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂的制备方法，其特征在于碱性条件下在纤维素微球基质上引入了环氧基团进行活化，所述的环氧化试剂为环氧氯丙烷，其用量为3～5mL/g纤维素微球、所述的碱液为3mol/L NaOH溶液，所述的碱液与环氧氯丙烷的体积比为1：2～1：4。

4.按照权利要求2所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂的制备方法，其特征在于步骤中所述的第一溶剂为DMF、乙醚或水中任意一种溶剂；所述的溶剂用量为20～50mL；所述第二溶剂为甲苯、乙醇或丙酮的任意一种溶剂；所述的溶剂用量为5～20mL。

5.按照权利要求2所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂的制备方法，其特征在于所述的活化后的纤维素微球与咪唑的反应温度为70～80℃，时间为6～8h，所述的咪唑用量为0.5～3g/g纤维素微球。

6.按照权利要求2所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂，其特征在于所述的接枝咪唑基团的纤维素微球与1,3-丙磺酸内酯的反应温度为30～50℃，时间为3～5h；所述的1,3-丙磺酸内酯的用量为0.5～2g/g纤维素微球。

7.按照权利要求2所述的一种磺酸化的纤维素基离子液体催化剂的制备方法，特征在于所述的有机酸为对甲基苯磺酸、三氟甲烷磺酸、甲烷磺酸、氟硼酸、氟磷酸、对氨基苯磺酸等；所述的有机酸的用量为0.01～0.05mol/g纤维素微球；反应温度为50～90℃，反应时间为2～8h；所述的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等；无机酸的用量为0.1～1mL/g纤维素微球，反应温度为室温～50℃，时间为2～5h；所述的杂多酸为磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸等，所述的杂多酸的用量为1～5g/g纤维素微球，反应温度为室温～90℃，反应时间为5～12h。