探究季铵盐离子液体的制备及其在羟醛缩合反应中的应用

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1、河北科技大学硕士学位论文季铵盐离子液体的制备及其在羟醛缩合反应中的应用姓名：崔红彦申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：赵地顺20090501摘要羟醛缩合(ald01)反应是有机化学中的经典反应之一，也是形成碳碳键的重要反应，可以用来合成伊羟基醛酮、n，卢．不饱和羰基化合物及1，2．二醇等有机化合物。Aldol反应被广泛的应用在合成杀虫剂、药物中间体和化学药品中。近年来，离子液体作为一种新型的绿色溶剂被用在许多有机合成反应当中。离子液体中的aldol反应，具有收率高，选择性好，反应操作简洁，产物易分离，离子液体／催化剂系统可以重复使用等优点。在现

2、有的文献报道中，离子液体中的aldol反应都是在咪唑或吡啶型离子液体中进行的，研究季铵型离子液体中的aldol反应对反应底物的使用范围和催化机理具有重要的理论意义。本实验制各了己内酰胺／季铵盐二元离子液体和尿素／季铵盐二元离子液体，并分别进行了表征。采用步冷曲线方法绘制了C6H11NO．(c4H9)4NHS04离子液体的二元相图，结果表明，当己内酰胺和四丁基硫酸氢铵的摩尔比为3：1时，该离子液体获得最低共熔点。通过红外光谱表征，己内酰胺的羰基吸收峰由l658cm"1移到了1622cm。处。将3C6H11NO．(C4H9)4NHS04离子液体溶于二次蒸

3、馏水测其电化学窗口为2．0V。Urea．(C2H5)4Nq3r离子液体的二元相图亦采用步冷曲线的方法绘制，结果表明，当尿素和四丁基溴化铵的摩尔比为2：1时，该离子液体获得最低共熔点。尿素和四丁基溴化铵反应后，尿素的羰基吸收峰由1690cm4移到了l615cm一，测得2Urea．(C2HshNBr离子液体水溶液的电化学窗口为2+0V。在L．脯氨酸的催化下，将制备的己内酰胺，季铵盐离子液体和尿素／季铵盐离子液体用于醛和酮的aldol反应。研究不同季钱型离子液体、催化剂用量、离子液体／催化剂体系的循环次数对反应的影响。结果表明，最佳反应介质为C6H1lNO

4、一①u)4NCl离子液体，催化剂的最佳用量为30％，离子液体，催化剂循环使用6次后，反应收率和ant“syn值基本保持不变。通过对2．丁酮和苯甲醛反应产物的1HNMR谱图分析可知，该反应生成口．羟基酮，亚甲基产物和甲基产物的收率之比大约为5：1，表明离子液体具有良好的化学选择性和区域选择性。接着研究了不同反应底物对反应的影响，反应收率为61％～92％，并推测了反应的机理。关键词季铵盐；离子液体：己内酰胺：尿素：aldol反应河北科技大学硕士学位论文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