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时间:2017-08-02
《相转移催化下对安息香缩合反应的研究【文献综述】》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业论文文献综述应用化学相转移催化下对安息香缩合反应的研究1、概述苯偶姻,化学名为1,2—二苯基羟乙酮,是一种白色针状晶体,是一种重要的化工原料,广泛用作感光性树脂的光敏剂、染料中间体和粉末涂料的防缩孔剂,也是一种重要的药物合成中间体,如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟、乙酸安息香类化合物的制备等。苯偶姻通常是通过苯甲醛的自身偶姻缩合(俗称安息香缩合)制备,传统苯甲醛的安息香缩合是用氰化钠或氰化钾作催化剂,在碱性条件下,氰负离子(CN-)促使两分子苯甲醛缩合反应,效果好,收率高,但是氰化物有剧毒,环境污染严重,不适合工业生
2、产。寻找和探索更好的有利于安息香缩合反应的催化剂以及其它反应条件备受有机合成工作者的关注。氰化物作为催化剂之后,许多催化剂,如维生素B1、三唑盐、噻唑类离子液体以及一些被修饰的噻唑盐相继被用于该反应,有效地扩大了反应底物范围,不仅芳香醛甚至一些脂肪醛也能顺利进行安息香缩合反应。为了更好地促进安息香缩合反应,一些非传统溶剂,如聚乙二醇、超临界CO2也相继用于该类反应,且取得了较好的反应效果。在最近的20年,室温离子液体由于其低蒸气压、环境友好、对极性、非极性有机化合物的良好溶解性、高催化率和易回收等特点在有机合成中得到广泛的关注,如Fridel-Craf
3、ts烷基化和酰基化,Diels-Alder反应,Heck反应,Suzuki反应,Mannich反应,醛酮缩合反应等。最近,发现有机碱催化的Baylis-Hillma反应在离子液体六氟磷酸1-甲基-3-丁基咪唑中可快速地反应,有效地缩短了反应时间,但反应产率偏低。随后的研究表明,咪唑类离子液体在强碱条件下,C-2位上的氢在碱性条件下容易脱去而产生碳负离子,与反应底物形成副产物从而使Baylis-Hillman反应产率降低。对安息香缩合反应的机理研究表明,维生素B1之所以能有效地催化安息香缩合反应,是因为分子中的噻唑环在强碱条件下脱去C-2位上的氢产生碳负
4、离子,进一步象氰根负离子那样催化醛的缩合。对于咪唑类离子液体,因其在强碱条件下也会象噻唑环那样脱去C-2位上的氢,它应该可以有效地促进安息香缩合反应。最近有研究组相继将烷基咪唑盐用于该反应,而且得到了一些比较好的反应结果,4但进一步探索和寻找合适的咪唑类离子液体以及能够促进该反应的辅助手段如超声波、微波反应的研究仍然是一项非常有意义的工作。近年来,有关安息香缩合反应及应用研究的新技术、新方法、新催化剂等报道较多,这些研究对提高安息香缩合产率、扩大其应用范围具有重要的理论和实际意义。2、安息香缩合方法2.1B1催化法 1943年Ukai等发现噻唑盐具有和
5、氰负离子相同的催化性能,同样可以用作安息香缩合反应的催化剂,维生素B1(VB1)在碱性条件下可生成噻唑盐,因此容易获得的VB1可作为催化剂用来进行安息香缩合反应。但在实际操作中发现,VB1催化反应产率低且不稳定,重复性差。何强芳通过探讨反应时间、反应温度、溶液pH值、VB1用量、反应物料加入方式对糠偶姻合成的影响,改进了VB1催化糠醛缩合生成糠偶姻的反应条件:常温下糠醛与VB1的质量比为20∶1~15∶1,滴加2.5mol/LNaOH使溶液pH值为8~9,然后65~75℃回流反应60~90min,产率可达74.16%~76.19%。2.2相转移催化-V
6、B1法 贾晓红等在VB1法基础上通过添加微量季铵盐溴化十二烷基二甲基苄基铵作为相转移催化剂,促使反应顺利进行,产率达到72.3%,且重现性很好。安息香缩合反应的最佳条件为:以0.1mol苯甲醛及1.8gVB1为基准,相转移催化剂的用量0.02g,反应温度70℃,反应时间为80min,10%氢氧化钠5mL,反应生成物产率达72%左右。而刘小玲等以PEG-6000为相转移催化剂,VB1为催化剂,合成了二苯羟乙酮(安息香),最佳反应条件为:PEG-6000用量1.5g,反应温度50℃,回流时间80min、10%氢氧化钠5mL,反应生成物产率达70.8%~80
7、.2%,重现性达100%。2.3超声波-VB1法 超声波功率超过一定值时能够产生空化效应,进而强化超声合成。付敏、陈强等的研究结果表明,超声功率大于80W时,反应生成物产率随超声功率的增大而增加;时间延长,反应生成物产率迅速增加,催化剂VB1用量为1.8g左右,pH值保持在8.5~9.5时生成物产率较高。超声波能极大地提高二苯基羟乙酮的合成速度,生成物产率可达48.2%~74.4%。2.4微波-VB1法 Bag等以VB1为催化剂,用三乙胺调反应液pH值为8.5,丙二醇-水体系,微波辐射20s,合成了芳醛或杂环芳醛及各种取代芳醛的安息香缩合产物。研究表明
8、,间、对位取代基的存在不影响反应的进行,而体积较大的邻位取代基则可使反应生成物产率降低甚至无产
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