功能化離子液體的研究及其在縮合反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、離子液體是一類具有溶解和催化復(fù)合功能、兼有有機(jī)物和無機(jī)物特性的新型極性溶劑材料。由于一些獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，如常溫液態(tài)、高穩(wěn)定性、選擇溶解性、低揮發(fā)性和適度酸堿性等而廣泛地應(yīng)用于有機(jī)合成研究，并逐步向?qū)嶋H的生產(chǎn)應(yīng)用拓展。離子液體的另一特性：較強(qiáng)的針對性和較寬的可設(shè)計性為這類物質(zhì)的合成和應(yīng)用研究提供了廣闊的空間，提供了越來越多的選擇。針對不同的反應(yīng)，設(shè)計和制備相應(yīng)結(jié)構(gòu)和性能的離子液體已成為當(dāng)前化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文順應(yīng)這一發(fā)展趨勢，著重在離

2、子液體的設(shè)計與制備及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用方面進(jìn)行研究，以尋求一系列具有廣泛應(yīng)用價值、結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)異的新型功能化離子液體。
　　 首先，制備堿性功能化離子液體氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑鹽([bmim]OH)。研究離子液體[bmim]OH催化芳香醛和丙二腈/氰基乙酸乙酯/羅丹寧的Knoevenagel縮合反應(yīng)和催化芳香醛、環(huán)己酮和芳香胺的Mannich反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，該方法具有過程簡單、反應(yīng)速度快、副反應(yīng)少、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。

3、r>　　 研究了離子液體[bmim]OH催化芳香醛、丙二腈和α-萘酚或β-萘酚三組分“一鍋法”合成2-氨基-2-色烯衍生物和催化芳香醛、丙二腈和1，3-環(huán)己二酮類化合物的縮合反應(yīng)合成4H-苯并[b]吡喃衍生物。同時，探索了以綠色溶劑——水為助溶劑，實(shí)驗(yàn)表明該合成方法具有工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時間短、產(chǎn)率高、[bmim]OH/H2O的催化體系可以循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。
　　 其次，制備了咪唑型酸性功能化離子液體1-甲基-3-丙磺

4、酸基咪唑硫酸氫鹽([MIMPS]HSO4)、1-甲基-3-丙磺酸基咪唑磷酸二氫鹽([MIMPS]H2PO4)、1-甲基-3-丙磺酸基咪唑四氟硼酸鹽([MIMPS]BF4)，并討論了其催化芳香醛或脂肪族醛與β-萘酚的縮合反應(yīng)合成相應(yīng)地14-芳基或烷基-14H-二苯并[a，j]氧雜葸衍生物、催化芳香醛與二甲酮或1，3-環(huán)己二酮的縮合反應(yīng)制備相應(yīng)地9-芳基-2，3，4，5，6，7-六氫-2H-氧雜葸-1，8-二酮衍生物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，[MIM

5、PS]HSO4是一種有效、良好、綠色的催化劑。同時，將微波技術(shù)和離子液體相結(jié)合，在此反應(yīng)體系下合成了9-芳基-2，3，4，5，6，7-六氫-2H-氧雜葸-1，8-二酮衍生物，微波能較好地促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，縮短反應(yīng)時間、提高反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性。
　　 最后，設(shè)計、制備了基于脂肪族二元胺的新型酸性功能化離子液體N,N,N'，N'-四甲基-N,N'-二磺酸丙基乙二胺硫酸氫鹽([TMEDAPS][HSO4])、N,N,N'，N'-四甲基-

6、N,N'-二磺酸丙基丙二胺硫酸氫鹽([TMPDAPS][HSO4])、N,N，N'，N'-四甲基-N,N'-二磺酸丙基己二胺硫酸氫鹽([TMHDAPS][HSO4])等，并用UV-vis光譜法(Hammett法)測定了其酸度函數(shù)H0。與咪唑型酸性離子液體1-甲基-3-丙磺酸基咪唑硫酸氫鹽[MIMPS][HSO4]相比，它們的酸度函數(shù)H0值較小，其酸性更強(qiáng)。在無溶劑條件下，以[TMHDAPS][HSO4]為催化劑，催化一系列芳香醛、β-萘