探究季銨鹽離子液體的制備及其在羥醛縮合反應(yīng)中的應(yīng)用

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1、河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文季銨鹽離子液體的制備及其在羥醛縮合反應(yīng)中的應(yīng)用姓名：崔紅彥申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：趙地順20090501摘要羥醛縮合(ald01)反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)中的經(jīng)典反應(yīng)之一，也是形成碳碳鍵的重要反應(yīng)，可以用來合成伊羥基醛酮、n，盧．不飽和羰基化合物及1，2．二醇等有機(jī)化合物。Aldol反應(yīng)被廣泛的應(yīng)用在合成殺蟲劑、藥物中間體和化學(xué)藥品中。近年來，離子液體作為一種新型的綠色溶劑被用在許多有機(jī)合成反應(yīng)當(dāng)中。離子液體中的aldol反應(yīng)，具有收率高，選擇性好，反應(yīng)操作簡潔，產(chǎn)物易分離，離子液體／催化劑系統(tǒng)可以重復(fù)使用等優(yōu)點。在現(xiàn)

2、有的文獻(xiàn)報道中，離子液體中的aldol反應(yīng)都是在咪唑或吡啶型離子液體中進(jìn)行的，研究季銨型離子液體中的aldol反應(yīng)對反應(yīng)底物的使用范圍和催化機(jī)理具有重要的理論意義。本實驗制各了己內(nèi)酰胺／季銨鹽二元離子液體和尿素／季銨鹽二元離子液體，并分別進(jìn)行了表征。采用步冷曲線方法繪制了C6H11NO．(c4H9)4NHS04離子液體的二元相圖，結(jié)果表明，當(dāng)己內(nèi)酰胺和四丁基硫酸氫銨的摩爾比為3：1時，該離子液體獲得最低共熔點。通過紅外光譜表征，己內(nèi)酰胺的羰基吸收峰由l658cm"1移到了1622cm。處。將3C6H11NO．(C4H9)4NHS04離子液體溶于二次蒸

3、餾水測其電化學(xué)窗口為2．0V。Urea．(C2H5)4Nq3r離子液體的二元相圖亦采用步冷曲線的方法繪制，結(jié)果表明，當(dāng)尿素和四丁基溴化銨的摩爾比為2：1時，該離子液體獲得最低共熔點。尿素和四丁基溴化銨反應(yīng)后，尿素的羰基吸收峰由1690cm4移到了l615cm一，測得2Urea．(C2HshNBr離子液體水溶液的電化學(xué)窗口為2+0V。在L．脯氨酸的催化下，將制備的己內(nèi)酰胺，季銨鹽離子液體和尿素／季銨鹽離子液體用于醛和酮的aldol反應(yīng)。研究不同季錢型離子液體、催化劑用量、離子液體／催化劑體系的循環(huán)次數(shù)對反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，最佳反應(yīng)介質(zhì)為C6H1lNO

4、一①u)4NCl離子液體，催化劑的最佳用量為30％，離子液體，催化劑循環(huán)使用6次后，反應(yīng)收率和ant“syn值基本保持不變。通過對2．丁酮和苯甲醛反應(yīng)產(chǎn)物的1HNMR譜圖分析可知，該反應(yīng)生成口．羥基酮，亞甲基產(chǎn)物和甲基產(chǎn)物的收率之比大約為5：1，表明離子液體具有良好的化學(xué)選擇性和區(qū)域選擇性。接著研究了不同反應(yīng)底物對反應(yīng)的影響，反應(yīng)收率為61％～92％，并推測了反應(yīng)的機(jī)理。關(guān)鍵詞季銨鹽；離子液體：己內(nèi)酰胺：尿素：aldol反應(yīng)河北科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheasymmetricaldolreactionisoneofthemostimpo

5、rtantcarbon。carbonbond-formingprocessesutilizedinorganicsynthesistopreparepharmaceutical，pesticideandflavorchemicals．Inrecentyears，ionicliquidsareattractingincreasedattentionworldwidebecausetheyhavebeenshowntofunction2Lsnovelgreenreactionmedia．Thealdolreactioninionicliquidhavem

6、anyadvantagessuchashighselectivity,goodyield，eaSyoperationandionicliquidcatalyticsystemWaSreusedwithoutsignificantlossofactivity．Asfarasweknow,aldolreactionsofketoneandaldehydeinimidazoliumtypeorpyridinetypeionicliquidhavebeendescribedintheliterature．Herein，studyofaldolreaction

7、inquaternaryammoniumionicliquidshavetheoreticalsignificanceforuseofsubstrateandcatalyticmechanism．Caprolactam／quaternaryammoniumsaltionicliquidandUrea／quatemaryammoniumsaltionicliquidwereprepared．Thephasediagramofthebinary,systemC6HIlNO一(C4H9)4NHS04wasplottedbycoolingcurvemetho

8、d．TheresultshowedalowestmeltingpointOccursatacaprolact