具有溫控兩相性質(zhì)的聚乙二醇型雙子離子液體及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用.pdf

1、催化劑的高效分離和回收利用問題一直以來是綠色化學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。而具有“高溫均相、低溫兩相”性質(zhì)的催化體系，因其能有效結(jié)合均相催化體系反應(yīng)高效與非均相催化體系催化劑易回收的優(yōu)點(diǎn)已成為研究熱點(diǎn)。因具有“高溫均相、低溫兩相”功能的離子液體溫控兩相體系具有相間傳質(zhì)效果好、產(chǎn)品易分離等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于其它離子液體而言，是一種更為理想的反應(yīng)體系，因此，加強(qiáng)此方面的研究必將為離子液體的深入研究和綠色化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供重要參考。 本論文設(shè)計(jì)

2、并合成了7種新型的聚乙二醇型雙子離子液體，其中包括5種聚乙二醇型中性雙子離子液體（PEG200-DIL、PEG400-DIL、PEG1000-DIL、PEG2000-DIL、PEG4000-DIL）和2種聚乙二醇型酸性雙子離子液體（PEG200-DAIL、PEG1000-DAIL），同時(shí)還得到了兩種優(yōu)良的溫控兩相體系：PEG1000-DAIL/甲苯溫控兩相體系和PEG1000-DIL/甲苯溫控兩相體系。并詳細(xì)考察了其中部分離子液體以及所

3、得到的兩種溫控兩相體系在一些有機(jī)單元反應(yīng)中的應(yīng)用情況。 研究發(fā)現(xiàn)，PEG1000-DIL和PEG1000-DAIL均可作為溶劑使用，而PEG1000-DAIL在反應(yīng)中不但可以作為溶劑，還可作為催化劑使用。本研究工作分別將PEG1000-DAIL/甲苯溫控兩相體系應(yīng)用于芳香醛的縮醛反應(yīng)、芳香酸的酯化反應(yīng)、芳香醛的三組分縮合反應(yīng)及Biginelli反應(yīng)和將PEG1000-DIL/甲苯溫控兩相體系應(yīng)用于對(duì)甲苯磺酸催化的縮醛反應(yīng)及氫氧化

4、氧鐵催化的硝基還原反應(yīng)。并分別考察了溫度、時(shí)間、原料配比以及催化劑重復(fù)使用等因素對(duì)上述反應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明，兩種體系對(duì)上述反應(yīng)具有廣泛的適用性，且具有反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)率高、產(chǎn)品分離簡(jiǎn)單、催化劑重復(fù)使用性能優(yōu)良、離子液體流失量小等優(yōu)點(diǎn)。其中PEG1000-DAIL/甲苯體系還克服了因離子液體黏度高而造成的與固體產(chǎn)品難分離的缺點(diǎn)，分離過程中避免了使用大量有機(jī)溶劑，同時(shí)還簡(jiǎn)化了固體產(chǎn)品與高黏度離子液體的分離步驟。本論文還考察了PEG200-

5、DAIL在甲苯硝化與DPT硝解反應(yīng)中的應(yīng)用情況。研究結(jié)果表明，加入PEG200-DAIL，能使甲苯硝化的o/p值降至1.12，且在N2O5與PEG200-DAIL的協(xié)同作用下，大量減少了DPT硝解反應(yīng)中濃硝酸的用量，并使產(chǎn)率提高到64％。另外，研究中也發(fā)現(xiàn)PEG1000-DIL還能與水形成“高溫分相、低溫均相”的溫控體系，將該體系在常溫條件下應(yīng)用于Knoevenagel縮合反應(yīng)中，只需幾分鐘就能得到60％～99％的產(chǎn)率，且PEG1000