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功能化离子液体的合成及在精细有机合成中的催化作用研究

罗丽容  
【摘要】: 离子液体由于具有无毒、无挥发性、无可燃性、热稳定性高、液态范围宽、溶解性好和易于循环利用等优点,已经成为一种新型的可取代挥发性有机溶剂的绿色溶剂。此外,离子液体作为一种可设计和修饰的功能型分子在催化反应领域得到了十分广泛的研究。因此,我们探索了硫醚功能化离子液体的制备、低聚型硫醚功能化离子液体固定纳米金催化剂的制备以及其在苯乙烯环氧化反应中的催化性能研究,此外我们还研究了腈基功能化离子液体在Knoevenagel反应中的催化性能。 (1)以6,6′-二氯-二硫联二己烷与咪唑合成一种新型的且溶于[bmim]PF_6离子液体的硫醚功能化离子液体低聚物。用FT-IR和NMR等方法对硫醚功能化离子液体低聚物及中间产物进行表征,确定其结构。 (2)以该硫醚功能化离子液体低聚物为稳定剂,在[bmim]PF_6中制备了金纳米粒子。在UV-vis光谱中,526 nm处显示出了金纳米粒子的特征吸收峰;且TEM观测到[bmim]PF_6中制备的纳米金粒子平均粒径约为3.4 nm。以[bmim]PF_6作为反应介质,间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)为氧化剂,研究了硫醚功能化离子液体低聚物稳定的金纳米粒子在苯乙烯环氧化反应中的催化性能,系统考察催化剂用量、反应温度、反应时间、氧化剂用量等对苯乙烯环氧化反应的影响,获得最佳的反应条件。15℃反应4 h时,苯乙烯的转化率和环氧苯乙烷的选择性分别为100%和90%。该催化剂可简单分离并重复使用。 (3)合成了新型的腈基功能化的离子液体,研究了该离子液体作为催化剂,在Knoevenagel反应中的催化性能,通过考察催化剂用量、反应温度、反应时间等对Knoevenagel反应的影响发现,在20℃反应5min即可得到100%的转化率。该碱性离子液体重复使用4次反应活性无明显降低。


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