磺酸型離子液體制備與催化合成乙酰丙酸乙酯研究

劉 歡 呂歡歡 趙婷婷 趙廣路 韓魯佳 肖衛華

(中國農業大學工學院， 北京 100083)

0 引言

由于化石能源的大量消耗，可再生能源的利用成為全球關注的焦點[1]。生物質是唯一可替代化石資源獲取液態燃料和化學品的可再生資源，其中碳水化合物是生物質資源中含量最豐富的組分，可通過生物或化學轉化合成多種能源化學品[2]。近年來，由生物質基碳水化合物轉化合成乙酰丙酸酯引起了研究者越來越廣泛的關注[3-6]。其中，乙酰丙酸乙酯是一類重要的化學中間體和新能源化學品，具有高的反應特性和廣泛的工業應用價值，廣泛應用于食品添加劑、增塑劑、生物液體燃料和汽油添加劑等化工領域[7-8]。

利用生物質一步法合成乙酰丙酸酯過程中，硫酸作為傳統的催化劑效果顯著，但其腐蝕性較強，對設備要求高，不可重復使用，且存在廢液嚴重污染環境等缺點。離子液體的結構和性質可根據特定反應進行調控，具有物理性質穩定、腐蝕性低等優點。并且，單糖或多糖在離子液體中的溶解性比在普通溶劑要高，可在碳水化合物合成平臺化合物的催化反應中同時作為溶劑和催化劑[9]。磺酸功能型離子液體具有Br?nsted酸性催化中心高、易于與產品分離、可循環利用等優點，目前可用于酯化反應，已成為研究者關注的熱點[10-12]。COLE等[13]首次合成咪唑和三苯基膦的-SO3H 功能化離子液體，新型離子液體催化活性優于傳統離子液體，并易于分離。ZHOU等[14]制備了一系列離子液體，試驗結果表明，分子基團中引入磺酸基團有利于催化劑酸性的提高，并且以[MimC4SO3H] [HSO4] 為催化劑，合成芳香羧酸酯，其催化能力優于其他的離子液體。張磊等[15]以帶-SO3H官能團的咪唑丙烷磺酸硫酸氫鹽離子液體催化大豆油制備生物柴油，甲酯得率達96.5%。吳芹等[16]利用棉籽油，以帶-SO3H 的吡啶和咪唑離子液體作為催化劑，與甲醇進行酯化反應時，其催化活性較好且催化劑可重復使用。以上結果均表明，磺酸型離子液體具有較高的酸性位點，且應用于酯化反應具有較強的催化能力，而目前鮮見離子液體利用碳水化合物醇解合成乙酰丙酸酯的報道。

離子液體陰陽離子可根據反應特點進行設計，本文以N-甲基咪唑、吡啶、三乙胺為陽離子，引入磺酸基團，并以硫酸、對甲基苯磺酸、甲磺酸、四氟硼酸、磷酸為陰離子設計合成一系列具有酸性功能的離子液體，通過對離子液體的Br?nsted酸性分析，得到離子液體酸性功能化結構設計的理論依據。并以設計的離子液體為催化劑，考察它們對葡萄糖催化效果，然后篩選出活性最佳的離子液體，催化碳水化合物，探索催化條件對生物質基化合物乙酰丙酸乙酯合成的影響規律。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗試劑

葡萄糖，果糖，蔗糖，纖維二糖，纖維素，均購于Sigma公司；N-甲基咪唑(99%)， 1,4-丁磺酸內酯(99%)，三乙胺(99%)，甲磺酸(99%)，4-硝基苯胺(99%)，均購于百靈威科技公司；吡啶(99.5%)，購于汕頭西隴化工有限公司；對甲苯磺酸(98%)，購于鄭州阿爾法化工有限公司；氟硼酸(≥40%)、濃硫酸(95%～98%)、磷酸(≥85%)，均購于國藥集團；無吡啶卡爾費休試劑，購于新中化學科技公司。

1.2 試驗儀器

JNM-EcA600型600M脈沖傅里葉變換核磁共振譜儀(日本JOEL儀器公司)； Spectrum 400型傅里葉紅外光譜儀(美國PerkinELmer公司)；紫外分光光度計；Q600 SDT型熱重分析儀(美國TA儀器公司)；ETHOS UP型微波消解/提取系統(意大利Milestone公司)；GC-2014C型氣相色譜儀(日本SHIMADZU公司)；e2695型液相色譜儀(美國WATERS公司)；Milli-Q型超純水系統(美國MILLIPORE公司)；Adventurer型電子精密天平(奧豪斯國際貿易(上海)有限公司)；CBS-IA型卡氏水分測量儀(北京潮聲科技有限公司) 。

1.3 試驗方法

1.3.1Br?nsted酸性離子液體的合成

l-甲基咪唑硫酸氫鹽[Hmim]HSO4的制備[17]：在冰水浴下，將濃硫酸逐滴加入等物質的量的N-甲基咪唑中，滴加完畢后移入50℃水浴中反應5 h。反應結束后，用乙醚洗滌產品3次，然后100℃真空干燥除去水。將[Hmim]HSO4定義為IL-1。

Br?nsted磺酸功能型離子液體的合成[18-19]：將0.1 mol N-甲基咪唑(或吡啶，三乙胺)與等物質的量的1,4-丁磺酸內酯在燒瓶中混合，并加入一定量的甲苯作溶劑，50℃攪拌反應6 h，直至全部形成白色固體物質，用乙醚洗滌3次去除雜質，100℃下真空干燥，所得的物質為兩性離子液體中間體。將上述制備好的兩性離子液體中間體加入到燒瓶中，按1∶1的物質的量比逐滴加入濃硫酸(H2SO4)(或對甲苯磺酸(PTSA)、甲磺酸(MSA)、氟硼酸(HBF4)、磷酸(H3PO4))。加熱至80℃，攪拌反應5～6 h，直至兩性離子液體全部溶解。反應完畢后產物用乙酸乙酯洗滌3次，100℃真空干燥。制備了7種含不同陽離子或陰離子的磺酸型離子液體：[Bmim-SO3H]HSO4、[Bmim-SO3H]PTSA、[Bmim-SO3H]MSA、[Bmim-SO3H]BF4、[Bmim-SO3H]H2PO4、[Bpy-SO3H]HSO4、[Net3B-SO3H]HSO4，分別定義為IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8。

1.3.2酸性離子液體表征

1H NMR和13C NMR分析：采用核磁共振(NMR)分析儀對離子液體結構的C和H原子進行分析，溶劑為D2O。含水率測定：采用卡爾費休滴定儀測定離子液體的含水率[20]。

TG分析：采用熱重(TG)分析儀對離子液體進行熱穩定性分析，稱取20 mg左右樣品置于同步分析儀托盤上，在氮氣氛圍下由室溫(20℃)以10℃/min的速度升至600℃，熱解特性數據分析通過Universal Analysis軟件完成。

酸強度測定：采用4-硝基苯胺(3 mg/L)作為指示劑，8種離子液體分別溶于水中(50 mmol/L)，并用紫外分光光度計測定在300～550 nm下其離子液體吸收峰強度，各離子液體的Hammett酸性酸強度計算公式為[21]

(1)

式中H0——離子液體的Hammett酸性酸強度

pKa——4-硝基苯胺pKa值,取0.99

A——指示劑未酸化部分的濃度

B——指示劑已經酸化部分的濃度

1.3.3酸性離子液體醇解反應

醇解反應采用微波消解/萃取系統，稱取1 g葡萄糖、果糖、蔗糖、纖維二糖原料于聚四氟管中，加入無水乙醇作為反應溶劑(20 g)，8種離子液體為催化劑，并加入攪拌子，在微波功率600 W，反應溫度160、170、180℃，反應時間0～120 min，恒速攪拌條件下進行反應，反應完畢后風冷迅速降溫后取出反應產物。

1.3.4醇解產物分析

氣相色譜(GC)分析測定：反應產物乙酰丙酸乙酯(EL)用GC來定量分析。設備包括DB-5型色譜柱(30 m×0.250 mm，0.25 μm)和氫火焰離子化檢測器(FID)。升溫程序：初始溫度50℃，保持2 min，以6℃/min升至180℃，保持3 min；再以10℃/min升至250℃，保持8 min；進樣口溫度220℃；檢測器溫度250℃，進樣量為1 μL，載氣為氮氣。

液相色譜(HPLC)分析測定：反應中間產物葡萄糖(Glu)、乙基葡萄糖苷(EDGP)、5-乙氧基甲基糠醛(5-EMF)的產率用HPLC進行定量分析。設備包括Benson BP-800H+型色譜柱(300 mm×7.8 mm)和示差檢測器；柱溫為55℃；流動相為0.005 mol/L的硫酸溶液，流速為0.6 mL/min，進樣量20 μL。

中間產物及產物摩爾產率的計算公式為

(2)

式中Y——中間產物及產物Glu、EDGP、5-EMF、EL的摩爾產率，%

m0——原料碳水化合物的質量，g

mi——中間產物及產物Glu、EDGP、5-EMF、EL的質量，g

Mi——Glu、EDGP、5-EMF、EL摩爾質量，分別取108、208、154、144 g/mol

M0——脫水葡萄糖摩爾質量，取162 g/mol

1.3.5離子液體的回收及紅外光譜測定

醇解樣品先過濾去除不溶物，然后液體部分減壓蒸餾除去乙醇溶劑，減壓蒸餾后的剩余物加入等體積混合的二氯乙烷和去離子水，靜置，分離有機相和水相，將有機相用去離子水進一步萃取3次，收集每步分離出的所有水相部分，并在減壓條件下蒸餾除去水，最后在90℃下真空干燥箱靜置12 h，即得回收的離子液體。離子液體干燥后稱量計算其回收率，計算公式為

(3)

式中P——離子液體的回收率，%

m1——回收離子液體的質量，g

m2——所使用離子液體的質量，g

離子液體的紅外光譜測定是采用液膜法測其吸收光譜，分辨率為4 cm-1，樣品掃描頻率為32次/s，波數范圍為400～4 000 cm-1。

2 結果與討論

2.1 酸性離子液體物化性質表征

2.1.1核磁共振氫譜和碳譜分析

圖1 離子液體的結構Fig.1 Structure of ionic liquid

圖2 [Bmim-SO3H]HSO4的1H NMR譜圖Fig.2 1H NMR spectra of [Bmim-SO3H]HSO4

圖3 [Bmim-SO3H]HSO4 的13C NMR譜圖Fig.3 13C NMR spectra of [Bmim-SO3H]HSO4

由圖2和圖3，1H NMR和13C NMR結果表明所合成的離子液體與其理論結構一致。

2.1.2含水率分析

離子液體達不到完全無水狀態，水的存在影響著離子液體作為介質在催化和其他方面的應用[19]。采用卡爾費休法測定離子液體的含水率，經過測定，8種離子液體的含水率在2%～5%之間，含水率較低，均不會對后續的處理產生較大的影響。

2.1.3熱穩定性分析

為了討論合成的離子液體的熱穩定性，對離子液體進行熱重分析，熱解特性曲線和熱解參數分別見圖4和表1，其中圖4a是失重曲線，圖4b是熱解速率隨溫度變化曲線。從圖4a可以看出，制備的離子液體在加熱過程中都有質量幾乎恒定的平臺期，并且表1顯示，開始熱解的溫度均在300℃左右，證明合成的離子液體都具有較高的熱穩定性。研究表明，離子液體的熱穩定性與它的陰、陽離子結構密切相關，并主要取決于其碳、氫與雜原子間鍵合力的強弱[19]。從失重曲線可看出，首先，第1步失重，從105℃左右開始，可能是離子液體中極少量的水的脫除。200℃之前，[Net3B-SO3H]HSO4的失重率高于其他離子液體，由水分測定可知，可能是含水率(4.64%)高于其他類型離子液體所致。第2階段，從200℃左右開始，可能是以陽離子的熱解為主，當陰離子相同時，咪唑類離子液體的熱穩定性高于吡啶和季銨鹽類，這與文獻[22]報道的離子液體的熱穩定性變化規律一致。并且，季銨鹽陽離子在200℃前已經開始分解，表明季銨鹽離子液體的穩定性最差，可能相對于咪唑類離子液體，因缺少苯環結構導致熱穩定性稍差。當陽離子一定時，由于陰陽離子相互作用力不同，導致其熱解溫度略有差別，使得其熱解溫度略有差別。總體來說，8種離子液體熱穩定性較高，對后續的催化醇解將是有利的。

圖4 離子液體的熱解特性曲線Fig.4 TG-DTG of ionic liquids

樣品最大熱解速率溫度/℃最大熱解速率/(%·min-1)開始熱解溫度/℃[Hmim]HSO4365.7119.98280.16[Bmim-SO3H]BF4361.5820.27310.56[Bmim-SO3H]H2PO4349.9120.57301.24[Bmim-SO3H]MSA360.4224.87312.58[Bmim-SO3H]PTSA362.1623.74315.24[Bmim-SO3H]HSO4356.3221.68298.58[Bpy-SO3H]HSO4359.5220.68297.74[Net3B-SO3H]HSO4362.5625.37300.51

2.1.4Hammett酸性測定

離子液體的酸性是重要的物理性質，在酸催化反應中，離子液體的酸性及結構極大地影響著酸催化反應的性能。采用Hammett指示劑與紫外-可見光譜聯用法對所合成的離子液體進行Br?nsted酸性測定。其原理是通過酸度函數(式(1))，用弱堿指示劑被質子化程度來衡量離子液體的酸性。選用4-硝基苯胺為指示劑，在紫外可見分光光度計上掃描波長300～550 nm范圍內的吸光度，380 nm處是其最大吸收峰。當加入酸性離子液體時，指示劑未質子化的吸收峰會下降。如圖5所示，通過指示劑未質子化吸收峰強度利用式(1)計算每個離子液體的酸強度H0。表2是離子液體的酸強度，H0從小到大的順序為[Bmim-SO3H]HSO4、[Bmim-SO3H]PTSA、[Bmim-SO3H]MSA、[Bpy-SO3H]HSO4、[Net3B-SO3H]HSO4、[Bmim-SO3H]BF4、[Bmim-SO3H] H2PO4、[Bmim-SO3H]H2PO4、[Hmim]HSO4。當離子液體引入磺酸基團時，其酸性明顯提高，例如[Bmim-SO3H]HSO4酸性顯著高于[Hmim]HSO4。一般認為，離子液體的酸性主要由陰離子決定，當陽離子相同時，其酸性受陰離子的影響區別顯著[23]。陰離子[HSO4]-的未質子化濃度高于[H2PO4]-，因此，以[HSO4]-為陰離子的離子液體酸性最高。當陰離子為硫酸氫鹽時，陽離子為咪唑的高于吡啶和三乙胺鹽，說明烷基取代咪唑類離子液體酸性強于吡啶和季銨鹽類。王曉文[24]也發現由于離子液體中硫酸氫根形成O—H鍵的氧原子與碳上氫原子形成的氫鍵會增加體系的酸性，使得咪唑類離子液體酸性要高于吡啶或者季銨鹽。

圖5 離子液體在水中的紫外吸收光譜Fig.5 Absorption spectra of 4-nitroaniline in acidic ionic liquids in water

表2 離子液體的酸強度H0Tab.2 H0 values of ionic liquids in water

2.2 不同離子液體的醇解產物分布

將合成的8種離子液體進行醇解反應，其中，反應條件是葡萄糖用量1 g，乙醇用量20 g，催化劑用量2 mmol，反應溫度170℃，時間30 min。對葡萄糖醇解產物進行氣相和液相分析，發現在葡萄糖醇解反應中，乙基葡萄糖苷(EDGP)、5-乙氧基甲基糠醛(5-EMF)和乙酰丙酸乙酯(EL)是其最主要的中間產物和產物。根據文獻[25]，并根據反應過程推斷，甲酸乙酯是另一醇解產物(未檢測到)，合成路徑如圖6所示。圖7是葡萄糖在不同催化劑作用下的醇解產物分布。其中，陽離子未磺酸化的離子液體[Hmim]HSO4對葡萄糖(Glu)的摩爾產率最高，達到86.80%，并且對EDGP有極高的選擇性，摩爾產率為85.28%，合成的EL產率較低。EDGP是重要的非離子型表面活性劑，具有廣泛的應用功能，可作為食品乳化劑和藥品分散劑。當離子液體磺酸化后，EDGP的產率下降，合成EL的產率升高。磺酸化后的催化劑具有較強的Br?nsted酸性，將會促進許多有機反應的進行，比如縮合、脫水和環化反應[26]。離子液體[Bmim-SO3H]HSO4對EL選擇性最好，摩爾產率最高，為38.38%，高于以吡啶和季銨鹽類的陽離子。當陽離子是磺酸咪唑鹽時，陰離子的不同導致對乙酰丙酸乙酯選擇性差別很大，Br?nsted酸性越強，相對應的其催化活性越高，合成的EL產率越大，催化EL產率由大到小依次是[Bmim-SO3H]HSO4、[Bmim-SO3H]PTSA、[Bmim-SO3H]MSA、[Bmim-SO3H]BF4、[Bmim-SO3H]H2PO4。由結果可知，離子液體的酸性對EDGP的轉化起重要作用，酸性強的離子液體將促進EDGP的轉化合成EL。PENG等[25]也指出在以甲醇為溶劑的反應體系中，甲基葡萄糖苷(MDGP)的分解是整個反應最重要的一步，是整個反應的限速步驟，需要相對嚴苛的條件。在葡萄糖醇解反應中，5-乙氧基甲基糠醛(5-EMF)是另外一個中間產物，整體來說，8種催化劑產生的5-EMF產率相對較少，說明由5-EMF到EL的反應較容易發生，另外酸性較弱的[Hmim]HSO4產生5-EMF最少，不到1%，可能與催化劑對EDGP的轉化能力較弱有關。由于EL附加值相對較高，選擇催化活性最強的磺酸型離子液體[Bmim-SO3H]HSO4作為催化劑做接下來的研究。

圖6 葡萄糖醇解合成乙酰丙酸乙酯的反應路徑Fig.6 Reaction pathway for conversion of glucose to levulinate easters

圖7 不同催化劑醇解產物分布Fig.7 Catalytic product distribution of different catalysts

2.3 醇解反應條件的影響

2.3.1底物對EL產率的影響

為了考察不同底物在以磺酸型離子液體作為催化劑，對合成產物乙酰丙酸乙酯產率的影響，選擇除了葡萄糖以外，其他單糖(果糖)，二糖(蔗糖，纖維二糖)以及纖維素作為底物進行醇解反應。醇解反應條件為碳水化合物用量1 g，乙醇用量20 g，催化劑用量2 mmol，反應溫度170℃，時間30 min，由于不同種類糖的物理化學性質不同，在醇解反應中，催化劑對其催化活性具有不同的催化活性[25-26]。由圖8可以發現，離子液體對果糖表現出較高的催化活性，合成EL摩爾產率達到48.46%，對應的中間產物EDGP產率最低，EL產率由大到小依次是果糖、蔗糖、葡萄糖、纖維二糖、纖維素。由于果糖具有的呋喃環結構比葡萄糖的吡喃環更容易發生反應合成5-EMF[26]，因此，最終合成乙酰丙酸乙酯的產率較高。蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖組成，故產率介于果糖和葡萄糖之間，另外，纖維二糖是由兩分子葡萄糖組成，產率低于葡萄糖。最后，纖維素合成EL產率最低，由于纖維素是由葡萄糖單元以β-1,4糖苷鍵連接而成的高分子聚合物，由于其自身高結晶度、分子間和分子內強烈的氫鍵作用，致使纖維素對溶劑的可及度低[27]，使得纖維素在醇解體系中表現出較低的反應活性。另外，果糖醇解合成乙酰丙酸乙酯時，沒有檢測到乙基葡萄糖苷的產生，有可能是果糖通過合成中間產物乙基果糖苷，從而進一步合成EL。

圖8 底物對EL產率的影響Fig.8 Influence of different substrates on yield of EL

2.3.2催化劑添加量對EL產率的影響

一般來說，催化劑的添加有助于提高醇解反應的反應速率，但過量的催化劑可能會影響催化反應的進行，并且由于離子液體合成成本比較高，需要添加適量的催化劑進行醇解反應。圖9是在170℃下，催化劑添加量對乙酰丙酸乙酯產率的影響，提高催化劑的添加量，可以提高EL的產率，前30 min的醇解時間，隨著催化劑的量由1 mmol提高到2 mmol，EL的產率顯著升高。在醇解時間為30 min時，摩爾產率由17.41%增加到35.07%，隨著反應繼續進行，60 min后，反應基本達到平衡狀態，EL基本達到極限轉化率。但隨著催化劑量繼續增加至4 mmol，EL增加幅度減小，60 min后，EL產率反而下降。可能是由于隨著催化劑量的增多，催化體系中可結合的酸性位點增加，提高催化反應的反應速率，可在較短時間增加產物產率，但過多的催化劑，酸量過多，會引起副反應的發生，使得產物產率下降[28]。添加量為1 mmol時，由于催化劑可提供的酸性位點較少，需要較長時間才能達到反應平衡。綜合考慮，催化劑添加量為2 mmol時，催化效果較好。

圖9 催化劑添加量對EL產率的影響Fig.9 Influence of catalyst loading on yield of EL

2.3.3反應溫度對EL產率的影響

為了考察醇解溫度對催化效果的影響，研究了葡萄糖在醇解過程中合成目標產物乙酰丙酸乙酯的反應規律。由圖10可看出，隨著醇解反應的進行，乙酰丙酸乙酯的產率逐漸升高，溫度對乙酰丙酸乙酯的合成影響很大，升高溫度可以提高醇解反應的催化效率，特別是60 min內，溫度從160℃升高至180℃，乙酰丙酸乙酯的產率明顯提高。之前的研究中，也發現反應溫度對烷基葡萄糖苷分解合成乙酰丙酸酯的這一反應過程起非常重要的作用[29]。醇解反應進行到60 min，170℃時，EL摩爾產率達到56.79%，隨著時間的延長，產率比較平穩，沒有顯著性差異，60 min后達到反應平衡狀態。在180℃、60 min后EL產率略有下降，是因為在較高溫度下，乙酰丙酸乙酯反應到一定程度后會分解，提高溫度雖然能加快反應速率，但對反應平衡不利，會有副反應發生和產生腐殖質[30]。而在160℃、60 min后，EL產率繼續升高，需要更長時間達到反應平衡。

圖10 醇解溫度對EL產率的影響Fig.10 Influence of reaction temperature on yield of EL

2.4 催化劑的回收利用

盡管離子液體具有許多優點，但是其生產成本較高，通過對離子液體進行回收再利用可以有效解決這一問題。由于磺酸型離子液體是親水性離子液體，可溶于水，通過利用二氯甲烷和水作為萃取劑，有機物(如乙酰丙酸乙酯)被萃取到有機溶劑中，離子液體溶于水中，然后將水相利用減壓蒸餾的方法去除水，得到回收的離子液體。對磺酸型離子液體[Bmim-SO3H] HSO4回收利用5次，結果見圖11，可以看出，隨著離子液體重復使用次數增加，合成EL的產率沒有明顯的下降，回收5次后，EL摩爾產率還能達到52.21%，說明離子液體具有較好的重復使用性能，并且離子液體經過5次回收利用后回收率將近80%。通過對離子液體紅外光譜分析(圖12)，證明5次回收利用后的離子液體的紅外光譜圖的主要吸收峰與新制的離子液體紅外光譜圖基本吻合，說明回收利用的離子液體結構和組成沒有明顯的變化。離子液體在經過5次回收利用后，具有較高的催化活性及穩定性。

圖11 催化劑重復使用次數對EL產率及離子液體回收率的影響Fig.11 Influence of ionic liquids reuse time on yield of EL and IL recovery

圖12 離子液體[Bmim-SO3H]HSO4使用前后紅外光譜圖Fig.12 FT-IR spectra of fresh and recovered [Bmim-SO3H]HSO4

3 結論

(1)利用核磁共振1H和13C譜，分析證明了合成的8種離子液體符合理論結構特點；熱重分析證明所有的離子液體熱分解溫度較高，穩定性較強；Hammett指示劑法測定了離子液體的Br?nsted酸強度，證明陽離子引入磺酸基團后，酸性增強，并且陰離子對酸性影響比較大。

(2)對離子液體進行葡萄糖的催化轉化性能比較，陽離子未磺酸化的離子液體[Hmim]HSO4對葡萄糖的轉化率最高，并且對中間產物EDGP有極高的選擇性，摩爾產率達到85.28%。在所有離子液體中，[Bmim-SO3H]HSO4對醇解合成EL有最高的選擇性，表現出最強的催化活性。

(3)[Bmim-SO3H]HSO4對以不同碳水化合物做底物的醇解反應表現出不同的催化活性，以果糖為底物時，催化轉化EL活性最高，另外，合成EL產率從大到小依次是蔗糖、葡萄糖、纖維二糖、纖維素。對影響葡萄糖催化合成EL的反應條件進行討論，在催化劑添加量2 mmol、反應溫度170℃、時間60 min時，葡萄糖催化轉化EL達到最高轉化效率，其摩爾產率可達56.79%。

(4)對[Bmim-SO3H]HSO4進行回收利用，5次回收后的離子液體合成EL產率沒有明顯下降，紅外光譜圖顯示，其結構與新制的基本一致，說明[Bmim-SO3H]HSO4在醇解過程中表現出較高催化效率，并具有良好的重復使用性能。