1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑溴化盐的合成及其催化性能研究

以1-甲基咪唑和2-溴乙醇为原料合成了羟基功能化离子液体1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑溴盐([OH-C_2im]Br),并对其结构进行了元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱表征。将合成产物用于催化二氧化碳(CO_2)和环氧丙烷(PO)合成环状碳酸丙烯酯(PC),考察了反应温度、反应压力和反应时间对产物催化性能的影响。结果表明:CO_2压力为2.0 MPa,温度为115℃,反应时间为60 min时,催化效果最好。通过用波函数Multiwfn 3.4.1和VMD 1.9分析离子液体分子表面静电势(ESP)和平均局部离子化能(ALIE),在B3LYP/6-31+G(d,p)理论水平下计算反应路径的能量变化,进行了合成产物催化作用机理研究,发现当离子液体参与反应时,降低了反应的活化能,从而加快了反应速率。