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Beckmann重排是石油化工中生产尼龙-6单体己内酰胺的重要反应,也是有机化工领域制备医药中间体酰胺的重要方法。所采用的催化剂通常是具有强腐蚀性且产生大量低值副产物的液体酸,或者是须在高温下气相催化且容易结焦失活的固体酸。本论文从酸功能化离子液体的角度出发,探寻温和条件下Beckmann重排反应的高效催化剂,获得了以下主要结果。 (1)将具有B酸性的咪唑离子液体主催化剂DPSIm和L酸性的助催化剂ZnCl2制备成一体化的B-L双酸性咪唑离子液体DPSIm-ZnCl2,实验证明,DPSIm-ZnCl2是Beckmann重排反应的有效催化剂。乙腈溶剂中20 mol%DPSIm-ZnCl2,70℃,3h的条件下,环己酮肟和苯乙酮肟的Beckmann重排反应分别获得76%和70%的色谱收率,唯一的副产物是由底物脱肟反应生成的酮。该催化剂的不足之处是重复使用性能不佳。 (2)由丙磺酸功能化甲基咪唑阳离子和Keggin构型的磷钨酸杂多阴离子组成的离子液体[MIMPS]3PW12O40在ZnCl2作为助催化剂时,可温和高效地催化Beckmann重排反应。10 mol%[MIMPS]3PW12O40和30 mol% ZnCl2在乙腈做溶剂、90℃、1h时,就可以很高的收率催化环己酮肟及其他芳香类酮肟转化为对应的酰胺(≥83%色谱收率)。反应结束后催化剂很容易从液-固非均相体系中回收,并且在循环使用5次后依然保持较高活性。 (3)25 mol%有机小分子催化剂CDPPO(二苯基次膦酰氯)与0.1g助催化剂ZnCl2在乙腈做溶剂、90℃、3h条件下,可高效催化环己酮肟Beckmann重排制备己内酰胺,色谱收率为91%。25 mol%的DCPP(苯基二氯化磷)则在相同的条件、110℃时单独催化环己酮肟Beckmann重排反应,色谱收率为83%。针对DCPP的特殊结构,提出了可能的亲核进攻反应机理。