聚醚羰基銠離子液體制備表征及催化作用研究.pdf

1、本論文設(shè)計合成了1-聚乙二醇單甲醚-3-甲基咪唑羰基銠{[CH3O(CH2CH2O)nmim][Rhx(CO)y]}(n=8,16,22...)新一類聚醚羰基銠功能化離子液體，對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和催化性能測試；研究了其在水及不同有機(jī)溶劑中的溶解性能，并在此基礎(chǔ)上建立了具有溫控相分離性能的離子液體/有機(jī)兩相催化體系，為實(shí)現(xiàn)“均相反應(yīng)的多相化、解決貴金屬催化劑的分離回收”提供了一條新的途徑。
　　聚乙二醇單甲醚mPEG首先與對甲苯磺酰

2、氯反應(yīng)得到中間體mPEG甲苯磺酸鹽，mPEG磺酸鹽經(jīng)碘化反應(yīng)得到的碘代聚乙二醇單甲醚(mPEG)I再與1-甲基咪唑季銨化反應(yīng)得到離子液體前驅(qū)體碘代1-聚乙二醇單甲醚-3-甲基咪唑離子液體[CH3O(CH2CH2O)nmim]I；然后將其與經(jīng)RhCl3·nH2O與KOH/THF還原體系反應(yīng)制備的K[Rhx(CO)y]在四氫呋喃溶劑中進(jìn)行離子交換反應(yīng)合成聚醚羰基銠功能化離子液體{[CH3O(CH2CH2O)nmim][Rhx(CO)y]}。

3、通過紅外光譜IR對其表征發(fā)現(xiàn)：在1955cm-1、1990cm-1左右均出現(xiàn)羰基振動吸收峰，當(dāng)歸屬于[Rhx(CO)y]-；而在1100cm-1附近均有明顯吸收峰，當(dāng)歸屬于-(CH2CH2O)n-的特征峰；在2015cm-1附近的羰基分裂峰證明了羰基銠陰離子與咪唑陽離子的離子鍵結(jié)合。NMR表征不僅證明了聚乙氧基結(jié)構(gòu)和羰基銠陰離子結(jié)構(gòu)的存在，還表明所合成的離子液體催化劑的純度；TGA熱重分析表明其具有較高的熱穩(wěn)定性，能適用于大部分羰基化反

4、應(yīng)的溫度范圍；熔點(diǎn)測定均為~50℃，亦為該物質(zhì)歸屬離子液體提供了有力證據(jù)。
　　考察該離子液體在水和不同有機(jī)溶劑的溶解性能表明：三種不同鏈長的離子液體均易溶于強(qiáng)極性溶劑，不易溶于弱極性溶劑；在某些溶劑中隨著聚醚鏈增長溶解度增大；所合成的羰基銠離子液體均易溶于水，這為以水為綠色溶劑的反應(yīng)提供了巨大潛力；實(shí)驗發(fā)現(xiàn)在單一有機(jī)溶劑中，即使升高溫度也不存在混溶溫度。而該離子液體與PEG400/1,4-二氧六環(huán)/正庚烷可以構(gòu)建“高溫均相，低溫