【摘 要】
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室温离子液体是近几年才兴起的一种液体催化材料,作为挥发性有机溶剂的替代物,室温离子液体正引起广泛关注。离子液体作为一种绿色溶剂,由于其优良的性质,在分离、有机合成及催化
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室温离子液体是近几年才兴起的一种液体催化材料,作为挥发性有机溶剂的替代物,室温离子液体正引起广泛关注。离子液体作为一种绿色溶剂,由于其优良的性质,在分离、有机合成及催化反应等领域被广泛应用,通过改变它的阴阳离子可以合成适合某类反应的催化剂。
本文主要研究咪唑型离子液体作为一种绿色溶剂和催化剂在芳香酸酯合成反应中的应用。目前,离子液体中的成酯反应研究多限于脂肪酸,而对于芳香酸绿色成酯反应研究则较少,本文拟设计合成系列离子液体,以芳香酸酯合成反应为研究目标,系统研究在离子液体[Bmim]Br、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4中芳香酸酯化反应的反应特点和反应活性,探索离子液体中芳香酸与卤代烃、醇成酯反应的规律,为芳香酸酯绿色合成提供简单、高效、可循环使用的绿色催化体系。
通过研究总结出:1.在离子液体中成酯反应的适宜反应条件为:n(芳香族羧酸):n(溴乙烷):n(无水碳酸钠)=1:1:1.2,回流反应温度为35℃,最优反应时间为3小时,离子液体[Bmim]PF6对芳香族羧酸盐与溴乙烷酯化反应显示了优异的催化活性。2.对于取代苯甲酸正丁酯成酯反应适宜反应条件为:n(芳香族羧酸):n(溴代正丁烷):n(无水碳酸钠)=1:1:1.3,回流反应温度为40℃,最优反应时间为4小时,离子液体[Bmim]PF6、[Bmim]BF4对芳香族羧酸盐与溴代正丁烷成酯反应都显示了优异的催化活性。苯环上取代基为吸电子基团时促进酯化反应向右进行,苯环上取代基为供电子基团时不利于酯化反应向右进行。3.在离子液体[Bmim]BF4中,正丁醇与苯甲酸在不同的催化条件下发生酯化反应,产率相差很大,其中以分子筛和DCC/DMAP的催化效果最好,它们的催化排序为:分子筛>DCC和DMAP>十八水硫酸铝>无水三氯化铁>硫酸铁铵>无水三氯化铝>六水三氯化铁>三氯化铝>四氯化硒>碘,反应中水对酯化反应的影响很大,因此,把酯化反应生成的水或反应物带的水及时除去,对酯化反应产率的提高非常关键。
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