功能化離子液體的研究及其在縮合反應中的應用.pdf

1、離子液體是一類具有溶解和催化復合功能、兼有有機物和無機物特性的新型極性溶劑材料。由于一些獨特的物理化學性質，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用于有機合成研究，并逐步向實際的生產應用拓展。離子液體的另一特性：較強的針對性和較寬的可設計性為這類物質的合成和應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，設計和制備相應結構和性能的離子液體已成為當前化學領域的熱點。本文順應這一發(fā)展趨勢，著重在離

2、子液體的設計與制備及其在有機合成中的應用方面進行研究，以尋求一系列具有廣泛應用價值、結構新穎、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縮合反應和催化芳香醛、環(huán)己酮和芳香胺的Mannich反應。實驗表明，該方法具有過程簡單、反應速度快、副反應少、產率高等優(yōu)點。

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，實驗表明該合成方法具有工藝簡單、反應條件溫和、反應時間短、產率高、[bmim]OH/H2O的催化體系可以循環(huán)使用等優(yōu)點。
　　 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-萘酚的縮合反應合成相應地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)己二酮的縮合反應制備相應地9-芳基-2，3，4，5，6，7-六氫-2H-氧雜葸-1，8-二酮衍生物。實驗結果表明，[MIM

5、PS]HSO4是一種有效、良好、綠色的催化劑。同時，將微波技術和離子液體相結合，在此反應體系下合成了9-芳基-2，3，4，5，6，7-六氫-2H-氧雜葸-1，8-二酮衍生物，微波能較好地促進反應的進行，縮短反應時間、提高反應的產率和選擇性。
　　 最后，設計、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。在無溶劑條件下，以[TMHDAPS][HSO4]為催化劑，催化一系列芳香醛、β-萘