具有溫控兩相性質的聚乙二醇型雙子離子液體及其在有機合成中的應用.pdf

1、催化劑的高效分離和回收利用問題一直以來是綠色化學研究的重點內容之一。而具有“高溫均相、低溫兩相”性質的催化體系，因其能有效結合均相催化體系反應高效與非均相催化體系催化劑易回收的優(yōu)點已成為研究熱點。因具有“高溫均相、低溫兩相”功能的離子液體溫控兩相體系具有相間傳質效果好、產(chǎn)品易分離等優(yōu)點，相對于其它離子液體而言，是一種更為理想的反應體系，因此，加強此方面的研究必將為離子液體的深入研究和綠色化學的進一步發(fā)展提供重要參考。 本論文設計

2、并合成了7種新型的聚乙二醇型雙子離子液體，其中包括5種聚乙二醇型中性雙子離子液體（PEG200-DIL、PEG400-DIL、PEG1000-DIL、PEG2000-DIL、PEG4000-DIL）和2種聚乙二醇型酸性雙子離子液體（PEG200-DAIL、PEG1000-DAIL），同時還得到了兩種優(yōu)良的溫控兩相體系：PEG1000-DAIL/甲苯溫控兩相體系和PEG1000-DIL/甲苯溫控兩相體系。并詳細考察了其中部分離子液體以及所

3、得到的兩種溫控兩相體系在一些有機單元反應中的應用情況。 研究發(fā)現(xiàn)，PEG1000-DIL和PEG1000-DAIL均可作為溶劑使用，而PEG1000-DAIL在反應中不但可以作為溶劑，還可作為催化劑使用。本研究工作分別將PEG1000-DAIL/甲苯溫控兩相體系應用于芳香醛的縮醛反應、芳香酸的酯化反應、芳香醛的三組分縮合反應及Biginelli反應和將PEG1000-DIL/甲苯溫控兩相體系應用于對甲苯磺酸催化的縮醛反應及氫氧化

4、氧鐵催化的硝基還原反應。并分別考察了溫度、時間、原料配比以及催化劑重復使用等因素對上述反應的影響。研究結果表明，兩種體系對上述反應具有廣泛的適用性，且具有反應時間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)品分離簡單、催化劑重復使用性能優(yōu)良、離子液體流失量小等優(yōu)點。其中PEG1000-DAIL/甲苯體系還克服了因離子液體黏度高而造成的與固體產(chǎn)品難分離的缺點，分離過程中避免了使用大量有機溶劑，同時還簡化了固體產(chǎn)品與高黏度離子液體的分離步驟。本論文還考察了PEG200-

5、DAIL在甲苯硝化與DPT硝解反應中的應用情況。研究結果表明，加入PEG200-DAIL，能使甲苯硝化的o/p值降至1.12，且在N2O5與PEG200-DAIL的協(xié)同作用下，大量減少了DPT硝解反應中濃硝酸的用量，并使產(chǎn)率提高到64％。另外，研究中也發(fā)現(xiàn)PEG1000-DIL還能與水形成“高溫分相、低溫均相”的溫控體系，將該體系在常溫條件下應用于Knoevenagel縮合反應中，只需幾分鐘就能得到60％～99％的產(chǎn)率，且PEG1000