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Ionic Liquids 离子液体

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邓友全,石峰
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离子液体介质与材料研究是当前化学化工、功能材料的热点领域之一。1998年底以来,我们以发展离子液体清洁反应介质和软功能材料为研究内容,以实现新离 子液体的设计与合成,离子液体中无硫酸Beckmann重排反应、非光气异氰酸酯合成、二氧化碳吸收与活化、反应-升华分离一体化,微孔硅胶限制纳米尺度 离子液体材料的设计合成和应用及离子液体-电化学技术集成等为目标开展了一系列研究工作并取得良好进展。

邓友全,石峰,彭家建,等. 离子液体介质与材料研究. 甘肃省科技进步奖:一. 2004.

省科技进步一等奖(离子液体介质与材料研究).jpg

邓友全
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本书比较系统地介绍了离子液体的性质、制备和应用。全书共分7章,包括离子液体的定义和发展历史;分类和制备;物理化学和结构性质;离子液体在有机合成、 催化、分离分析和电化学领域中的应用等。本书涵盖了2005年10月以前国内外有关离子液体的最新研究成果,内容丰富翔实。 本书可供化学、化工、材料及相关学科领域从事研究开发、生产的科技与管理人员,以及高等院校师生阅读参考。

邓友全. 离子液体-性质、制备与应用[M]:中国石化出版社,2006.

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离子液体-性质制备与应用.jpg

王利国 / 邓友全
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CO2作为碳氧资源的转化利用对于经济社会的可持续发展具有重要意义。环状碳酸酯在有机合成、溶剂、纺织、印染等领域具有广泛用途。CO2与环氧化合物合 成环状碳酸酯是典型的原子经济性反应[1],现已报道的催化体系不同程度存在一些问题,如催化剂成本高、活性不高、催化剂不易分离、易流失等问题。我们合 成了一系列不同类型硅胶接枝的双季铵盐离子液体,路线如Fig.1所示。其中MCM-41接枝的TMEDA+I-在环氧丙烷与CO2的反应中表现出较优的 催化性能,TOF可达>60h-1。催化剂重复使用多次而活性没有明显下降,且对于合成其它环状碳酸脂也表现出很好的催化活性。

介孔MCM-41.jpg

王利国,王培学,杨本群,等. 介孔 Mcm-41 接枝双季胺化离子液体高效催化环氧化合物与 Co2环化反应合成环状碳酸酯[C]. 第二十八届中国化学会年会第1分会场摘要集.2012,18.

尚建鹏 / 邓友全
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CO2的资源化利用引起了广泛的关注,将其作为碳氧资源转化成能源、材料和化工产品等是当今各国政府及科学界的重大战略课题。目前,CO2的大规模利用主 要集中在替代光气合成脲类化合物和碳酸酯[1]。N-取代氨基甲酸酯在有机合成、医药、农药等领域具有广泛用途,特别是非光气合成异氰酸酯的重要原料。脲 类化合物与碳酸二烷基酯合成N-取代氨基甲酸酯是典型的原子经济反应,有必要开发一种成本较低、活性较高的多相催化剂体系。这里,在无催化剂的情况下,我 们利用脂肪二胺与CO2成功合成了聚脲化合物。然后,在MgO-ZnO复合氧化物催化剂作用下,聚脲与碳酸二烷基酯反应,高效地合成了N-取代的二氨基甲 酸酯,Scheme 1。催化剂可以重复使用多次而活性基本不变,而且对合成不同的N-取代氨基甲酸酯也表现出很好的催化活性。

MgO-ZnO 复合氧化物.jpg

尚建鹏,王利国,邓友全. Mgo-zno 复合氧化物催化聚脲与碳酸二烷基酯原子经济反应合成 N-取代的氨基甲酸酯[C]. 第二十八届中国化学会年会第1分会场摘要集.2012,17.

王瀛 / 邓友全
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燃料电池和金属空气电池受到了广泛的关注。在电池阴极即空气电极上发生的氧气还原反应很大程度上制约着整个电池的性能[1]。Pt基催化剂是氧还原的高效 催化剂,然而较高的成本制约了其在电池领域中的应用,因此有必要发展一种新型的成本较低,制备过程简单,催化性能好的催化剂。我们采用水热方法合成了一系 列银钼氧化物催化剂,对氧还原表现出较好的催化活性。通过旋转圆盘电极测试,发现在银钼催化剂上主要发生的是四电子转移反应。与Pt/C催化剂相比,银钼 催化剂在碱性电解质中表现出较好的稳定性。

一种新型非 Pt 催化剂.jpg

王瀛,刘宇,陆晓建,等. 一种新型非 Pt 催化剂在碱性介质中电催化氧还原的研究[C]. 第二十八届中国化学会年会第1分会场摘要集.2012,19.

刘士民 / 邓友全
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乙基二茂铁是合成二茂铁衍生物的重要中间体,在航天、制药等领域有着广泛的应用。目前烷基二茂铁的合成主要采用间接法[1]:先进行二茂铁的酰化反应,然 后经还原后制得烷基二茂铁(Scheme1)间接法制备乙基二茂铁步骤多,过程长,而且在还原过程中用到有毒,易爆的危险药品,造成了环境污染。这里,我 们以氯铝酸离子液体作为催化剂和溶剂,将二茂铁与卤代烷直接反应进行Friedel-Crafts烷基化反应。氯铝酸离子液体不但可以有效地催化合成乙基 二茂铁,而且可以控制副产物的生成,提高了目标产物的选择性。在离子液体反应体系中,最优条件下(反应温度60℃,压力3MPa,反应时间6h),二茂铁 的转化率大于80%,目标产物乙基二茂铁的选择性可达到80%。一步法合成乙基二茂铁缩短了反应路线,避免了危险品的使用,从而达到了绿色合成的目的。

氯铝酸离子液体中一步法合成乙基二茂铁.jpg

刘士民,王利国,杨本群,等. 氯铝酸离子液体中一步法合成乙基二茂铁[C]. 第二十八届中国化学会年会第1分会场摘要集.2012,16.

邓友全,郭晓光
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本发明公开了一种催化合成氨基甲酸羟烷基酯的方法。该方法在催化剂的作用下,使环氧化合物、CO2和有机胺进行反应,一步生成相应氨基甲酸羟烷基酯,产物 选择性在95%以上。本发明反应条件温和,操作过程简单,反应选择性高,原料易于循环使用,催化剂容易回收并且重复使用性好,产物纯度高,属清洁工艺,有 实际应用价值。

邓友全,郭晓光,石峰,等. 催化合成氨基甲酸羟烷基酯的方法. 201010234184.x. 2013.

邓友全,郭晓光
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本发明公开了一种合成环己氨基甲酸酯的方法。本发明选择一种担载型金属氧化物固体催化剂,催化碳酸二烷基酯和N,N’-二环己基脲得到产物。该方法的主要特点是反应条件相对温和、催化剂易于回收和重复使用性好、反应为原子经济、分离所得产品纯度高。

邓友全,郭晓光,尚建鹏,等. 合成环己氨基甲酸酯的方法. Cn101759602a. 2012.

邓友全,张世国
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本发明公开了一种光响应的离子液体及其制备方法。离子液体的结构具有如下通式,该离子液体含有光响应的偶氮苯基团,在溶液和纯液态情况下均可保持良好的光 致变色(异构)性能,在光的作用下能实现离子液体的物理化学性质例如紫外可见吸收光谱、荧光发射光谱和电导率的可逆变化,可以作为一种优良的信息存储材 料、光开关分子器件、导电的光致变色(异构)材料和光敏感材料。

邓友全,张世国,张庆华. 一种光响应的离子液体及其制备方法. 200710307474.0. 2010.

邓友全,石峰
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本发明涉及一种催化制备六亚甲基二氨基甲酸甲酯的方法。将1,6-己二胺和碳酸二甲酯作为反应物,使用合金催化剂,在适宜的发硬条件下催化制备六亚甲基二氨基甲酸甲酯。该方法反应条件温和、催化剂易于回收、分离所得产品纯度高且副产物相对较少。

邓友全,石峰,郭晓光,等. 催化制备六亚甲基二氨基甲酸甲酯的方法. 200610105298.8. 2010.

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