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绿色化学已成为当前化学研究和发展的热点和前沿,它旨在从源头消除污染。由于传统的有机溶剂其具有很强的挥发性,并且它们的使用量非常巨大,已经被列为危害最大的化学物质之一。近些年发展起来的由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的离子液体,在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类,它们具有非挥发性或“零”蒸汽压、宽液程等特点,能够满足绿色化学的需求。同时它们还具有宽的电化学窗口、强的静电场、良好的离子导电性与导热性、高热容及热能储存密度、高热稳定性,具有选择性溶解力和可设计性等特点,使得离子液体具有广泛的用途。而研究与开发高效、简单和清洁的离子液体,并将它们应用于有机化学反应中,成为目前离子液体研究的一项重要内容。
本论文主要进行了以下几个方面的研究:
1、研究了超声波辐射下离子液体N-(4-磺酸基-)丁基咪唑硫酸氢盐[(CH2)4SO3HMIM][HSO4]催化吲哚与芳香醛反应合成二吲哚烷类化合物。研究结果表明,以乙醇作溶剂,超声波辐射下离子液体[(CH2)4SO3HMIM][HSO4]具有较高的催化活性,室温反应30 min内,即可得到相应的二吲哚烷类化合物,产率达到84~97%。
2、首次在超声波辐射下以功能化酸性离子液体N-甲基咪唑硫酸氢盐[Hmim]HSO4为催化剂,研究了催化邻苯二胺与芳香醛合成了2-取代芳基苯并咪唑化合物。研究结果表明,催化剂离子液体[HMIM]HSO4具有较高的催化活性,催化剂重复使用3次而催化活性无明显变化。该反应体系的突出特点是反应条件温和、产率较高、反应时间短、催化剂可回收和产物易于分离提纯。
3、噻唑类化合物及其衍生物是具有重要的药物活性及生理活性的物质。本文以降低反应的成本为目的,以1,4-丁二醇作为起始原料,依次进行二醇的单酯化,羟基氧化为醛,α-醛基的卤代反应,最后通过Hantzsch合成法四步反应合成了2,5-二取代噻唑类化合物。研究结果表明,该路线具有一定的可行性。