离子液体中钯催化的烯丙基取代反应研究

论文摘要

传统化学反应及相关化学工业是当今世界严重污染的主要来源，污染的很大部分来自于反应过程中使用的大量挥发性有机化合物（VOCs）。离子液体具有独特的物理化学性质，无毒、不挥发、不可燃、热稳定性高、在宽广的温度范围（-100～200℃）内处于液体状态，它可以溶解大多数有机或无机物，同时它可以为反应提供良好的离子环境，有可能改变反应机理，或使催化剂活性及稳定性更好，易于循环使用，是新兴的挥发性有机溶剂的绿色替代溶剂。离子液体的应用对减少乃至消除环境污染问题，有着重要的实际意义。本论文研究了离子液体在钯催化的烯丙基取代反应中的应用。考察了离子液体的种类、催化剂的种类及用量、反应物投料比、反应时间、反应温度等反应条件对于反应结果的影响，以及几种不同结构的反应物的反应情况，并考察含有催化剂的离子液体的循环使用情况。钯催化剂催化的烯丙基醇类底物与活泼亚甲基化合物的烯丙基取代反应在离子液体[bmim]Cl、[bmim][BF4]和[bmim][PF6]中都可以进行。虽然得到的分离产率只达到中等，但是醋酸钯催化反应室温下即可进行，且无论是在碱性条件下还是在酸性条件下，含催化剂的离子液体都可以很容易地实现回收利用，循环使用5次以上而无明显失活，对环境友好。后处理简单方便，从而体现出离子液体的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 离子液体
• 1.2.1 离子液体的定义
• 1.2.2 离子液体的种类
• 1.2.3 离子液体的物理化学特性
• 1.2.4 离子液体在有机合成中的应用
• 1.2.5 离子液体在分离过程中的应用
• 1.2.6 离子液体在电化学中的应用
• 1.2.7 离子液体在其它领域中的应用
• 1.3 离子液体中的烯丙基化反应研究进展
• 1.3.1 Tsuji-Trost反应
• 1.3.2 Sakurai反应
• 1.3.3 Barbier烯丙基化反应
• 1.3.4 Markovnikov烯丙基化反应
• 1.3.5 烯丙基胺化反应
• 1.3.6 羰基化合物和四烯丙基锡的反应
• 1.3.7 羰基化合物和烯丙基三丁基锡的反应
• 1.3.8 烯丙基醇的烯丙基化反应
• 1.3.9 小结
• 1.4 研究意义和主要研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验试剂
• 2.2 主要仪器设备
• 2.3 典型实验操作
• 2.3.1 丙二酸二乙酯与肉桂醇进行烯丙基化反应的实验操作
• 2.3.2 乙酰乙酸乙酯与肉桂醇进行烯丙基化反应的实验操作
• 2.3.3 乙酰丙酮与肉桂醇进行烯丙基化反应的实验操作
• 2.3.4 4-甲氧基二苯甲酰基甲烷与肉桂醇进行烯丙基化反应的实验操作
• 2.3.5 离子液体的重复使用实验操作
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 离子液体中钯催化的烯丙基取代反应条件的优化
• 3.1.1 基本反应条件的确定
• 3.1.2 反应温度和时间对产率的影响
• 3.1.3 底物的投料对反应的影响
• 3.1.4 反应环境的酸度的影响
• 3.1.5 离子液体的种类对反应的影响
• 3.1.6 催化剂用量对于反应结果的影响
• 3.2 优化条件下不同底物的烯丙基取代反应的结果
• 3.3 两种钯催化剂体系中的反应结果比较
• 3.4 离子液体/催化剂体系的循环使用
• 3.5 数据表征
• 3.5.1 波谱数据
• 3.5.2 谱图解析
• 3.6 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录