离子液体与微波协同促进有机合成反应

介绍了离子液体作溶剂、助溶剂、催化剂和反应试剂与微波协同促进有机合成的研究进展。离子液体与微波协同促进有机合成反应,缩短了反应时间,提高了反应的选择性和产率,对环境更加友好。     

微波与有机化学反应的选择性*

本文综述了微波辅助下有机化学反应的选择性,包括化学选择性、区域选择性、顺反选择性、非对映选择性、对映选择性,与传统加热条件下反应选择性的区别。讨论了微波对有机化学反应选择性的影响。从文献报道的结果来看,虽然观察到了一些反应在微波照射与加热条件下显示出不同的选择性,但绝大部分例子并不是在严格相同的条件下进行的对比,还有一些虽然做了对比研究,但却忽略了温度的影响。对于绝大多数例子,微波产生的选择性的差别似乎都可以用热效应来解释。可以认为微波辅助的反应中基本不存在特殊的"非热效应"。微波辅助技术可以通过改变反应温度来实现改变某些反应的选择性。希望本文对微波效应和微波对有机反应加速效应的本质的理解提供一些有用信息。     

微波辅助离子液体法在液相合成中的应用

作为一种新型的绿色化学合成方法,微波辅助离子液体法融合了离子液体与微波加热法的优点,具有合成快速、操作简便、产率高,绿色环保等特点,在液相合成方面体现出明显的优势。本文综述了离子液体作为微波吸收剂在液相有机合成、无机纳米材料合成方面的研究进展,对比分析了微波辅助离子液体法同多种传统方法的应用效果,阐明了该方法的优势,并展望该领域今后的发展方向。     

离子液体中的串联有机合成反应

近年来迅速发展起来的串联反应为解决传统的有机合成反应提供了有效的途径. 将离子液体应用于串联反应, 反应不仅具有串联反应的优点, 如反应条件温和, 目标产物的选择性好、产率高, 中间体无需分离, 操作简单等, 还具有离子液体的诸多优点: 离子液体/催化剂可循环使用, 产品容易分离、纯度高等.     

离子液体在有机合成中的应用研究进展

离子液体由于具有特殊的性质, 包括低挥发性、大极性、良好的热稳定性、通过调整阴阳离子选择不同的溶解性等特点, 已经作为反应介质或催化剂广泛应用于有机合成领域, 引起了人们足够的兴趣. 与传统有机溶剂反应相比, 离子液体相反应得到的产物收率高, 选择性好, 加快部分类型反应的速率, 后处理简单以及离子液体催化剂体系简单, 回收后, 可多次重复使用. 综述了离子液体作为反应介质或催化剂在有机合成传统反应类型中的最新研究成果, 主要包括: 偶联反应、Michael加成、Baylis-Hillman反应、Diels-Alder反应、Aldol缩合、Knoevenagel缩合、环化反应、烷基化及酰基化反应和氧化还原反应.     

木屑微波辐照裂解制备生物油工艺及产物分析

利用微波技术,以离子液体为微波吸收介质,对木屑进行低温裂解制取生物油,裂解获得的液体产物采用超临界CO2萃取技术将离子液体进行分离. 对原料与吸收剂离子液体的比例、反应温度和反应时间进行了研究. 结果表明,微波裂解最佳的工艺条件为: 原料木屑与吸收剂离子液体质量比为3: 4,反应时间30 min,反应温度473 K,生物油收率21.22%. 反应获得的生物油的组成采用FTIR, GCMS测试技术进行了分析,并采用氧气氛下的TGA曲线分析评价其燃烧性. 结果表明,生物油的主要成分是带有含氧官能团的苯酚类、醛类、酮类等芳香族环状化合物. TGA结果表明,生物油具有较好的燃烧性能.     

功能化离子液体支载脯氨酸催化的不对称Henry缩合反应

以L-脯氨酸支载在功能化离子液体四氟硼酸1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑鎓盐上的离子液体([Promim]CF3CO2)为催化剂兼溶剂,可在温和条件下顺利地催化硝基乙烷、硝基甲烷和各种醛的Henry缩合反应,目标产物的产率达79％～95％,非对映选择性可达3∶1,对映选择性可达85%ee。 反应操作和后处理简单方便。 [Promim]CF3CO2离子液体通过简单的处理即可实现循环利用,以邻-硝基苯甲醛和硝基乙烷为反应底物的模板反应,这种离子液体可以较稳定地循环使用6次,催化活性不降。     

离子液体中卤代哒嗪氟代新方法的研究

在离子液体和氟化钾反应体系中，研究了卤代哒嗪化合物的氟代反应，讨论了微波辐射条件下由卤代哒嗪化合物合成氟代哒嗪化合物的方法。用离子液体作为反应介质替代了传统的分子溶剂，提高了产物收率，简化了操作。用微波反应不仅获得了较好的收率，也缩短了反应时间。利用离子液体和微波辐射条件进行氟代反应是一种绿色化学方法。     

离子液体在非极性溶剂高压微波提取人参活性成分中的应用

离子液体是从传统的高温熔盐演变而来的,与常规的离子化合物较大差异~([1]).从微波化学角度看,离子液体具有很高的极化率,可作为一种很好的微波吸收介质而产生很快的加热速度.离子液体微波辅助提取法一般是以离子液体为提取剂,结合了微波加热和离子液体的优点,提高了提取效率~([2]).本研究以离子液体为微波吸收介质对人参中的活性成分进行了提取,并与水蒸气蒸馏提取法进行了对比.     

手性胍盐离子液体的合成

离子液体作溶剂、催化剂进行有机合成反应是近几年来各国化学家关注的热点之一[1].究其原因主要是离子液体具有低熔点、不挥发、不易燃易爆等特点,使其能代替传统有机合成与工业催化工程中的易挥发性溶剂(VOCs).再就是离子液体作为一种离子溶剂,可能存在1018种二元离子液体,而现在实际应用中的分子溶剂大概600种,离子液体的多样性使得在实际应用中可以通过调节离子液体的结构来调节离子液体的性质,从而为反应提供合适的溶剂环境,从而提高反应的产率、选择性以及立体选择性等[2].手性离子液体的合成和离子液体中的不对称催化一直都是离子液体研究的一个重要方面.Wasserscheid等[3,4]最近报道了从"手性池"(Chiral pool)衍生的新手性离子液体的合成和特性.最近我们报道一类简单的胍盐室温离子液体的合成及性质[5,6],新型胍盐离子液体由于其独特的性质得到了大家的关注[7-8].而手性胍盐离子液体还未见文献报道,因此我们从简单易得的手性胺出发合成了一系列的手性胍盐离子液体(Scheme 1),以新的手性胍盐离子液体作为不对称性催化反应新体系的工作正在进行.     

Br(o)nsted酸性离子液体催化异丁醛和叔丁醇缩合反应

考察了Br(o)nsted酸性离子液体同时作为溶剂和催化剂催化异丁醛和叔丁醇缩合制备 2,5-二甲基-2,4-己二烯的反应性能.结果表明,Br(o)nsted酸性离子液体具有良好的催化性能,反应后反应产物与离子液体自动分层易分离,离子液体经过真空干燥处理后可以作为溶剂和催化剂循环使用.调变离子液体中的阳离子或阴离子的结构对催化性能有较大的影响.     

Development in the green synthesis of cyclic carbonate from carbon dioxide using ionic liquids

This brief review presents the recent development in the synthesis of cyclic carbonate from carbon dioxide (CO₂) using ionic liquids as catalyst and/or reaction medium. The synthesis of cyclic carbonate includes three aspects: catalytic reaction of CO₂ and epoxide, electrochemical reaction of CO₂ and epoxide, and oxidative carboxylation of olefin. Some ionic liquids are suitable catalysts and/or solvents to the CO₂ fixation to produce cyclic carbonate. The activity of ionic liquid is greatly enhanced by the addition of Lewis acidic compounds of metal halides or metal complexes that have no or low activity by themselves. Using ionic liquids for the electrochemical synthesis of the cyclic carbonate can avoid harmful organic solvents, supporting electrolytes and catalysts, which are necessary for conventional electrochemical reaction systems. Although the ionic liquid is better for the oxidative carboxylation of olefin than the ordinary catalysts reported previously, this reaction system is at a preliminary stage. Using the ionic liquids, the synthesis process will become greener and simpler because of easy product separation and catalyst recycling and unnecessary use of volatile and harmful organic solvents.     

Ionic liquid assisted synthesis of S-heterocycles

Some organic solvents are highly toxic, flammable, and even explosive. In particular, high vapor pressures and toxicity of certain volatile organic solvents may cause significant environmental problems. Therefore, alternative solvents or media with tunable and versatile solvation properties for conducting chemical reactions and materials synthesis have been actively sought. Ionic liquids have numerous applications not only as environmentally benign reaction media, but also as catalysts and reagents. Due to the increase of environmental consciousness in chemical research and industry, the challenge for a sustainable environment calls for clean procedures that avoid the use of harmful organic solvents. Due to the special properties of ILs (ionic liquids) such as wide liquid range, good solvating ability, negligible vapor pressure, non-inflammability, non-volatility, environment friendly medium, high thermal stability, good stability in air and moisture, easy recycling and rate promoters etc. they are used in organic synthesis. Therefore, ionic liquids have attracted the attention of chemists and act as catalyst and reaction medium in organic reactions with high activity. Highly efficient methods are explored for the preparation of S-heterocycles with the application of ILs as catalyst and reaction medium.     

低共熔溶剂催化有机合成反应的研究进展

低共熔溶剂(DESs)是一种新型的离子液体(ILs)类似物,与传统有机溶剂、离子液体相比,DESs具有低毒、廉价、易于合成、生物可降解性等特点,因此在众多领域广受关注。近年来DESs在有机合成领域备受关注,被广泛用作合成反应的溶剂、催化剂、反应物等,在有机反应方面存在很大发展空间,本文综述了DESs在有机合成反应中的应用,重点讨论其在氧化还原反应、取代反应、缩合反应、环化反应等方面的研究进展,为其开发应用提供新思路。     

离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用

综述了离子液体载催化剂和载试剂在有机合成中的应用进展. 离子液体载催化剂是针对离子液体中催化剂难以回收利用的问题提出来的, 它不仅可以实现均相催化, 而且反应产物容易分离, 催化剂可以循环使用. 离子液体载有机试剂合成, 又称为离子液体相有机合成, 具有固相反应产物纯度高和液相反应反应快的优点. 在离子液体载无机试剂的反应中, 反应物毒性降低, 反应条件温和, 产物选择性好.     

固定化离子液体在有机合成中的应用

固定化离子液体是将离子液体通过物理吸附或化学键合等方法与固载材料结合而成,不仅保持了离子液体稳定性好、挥发性低、结构可优化等特点,还提高了离子液体的催化活性和重复利用性。固定化离子液体广泛应用于缩合、偶联及不对称合成等反应中。本文介绍了固定化离子液体的制备、固载材料的分类、结合方式及固定化离子液体在有机合成中的应用进展。     

Dy(OTf)3 Catalyzed Reaction of Indole with Aldehydes and Ketones in Ionic Liquids

The use of environmentally benign reaction media is very important in view of today' s environmentally con scious attitude. In connect with this, room temperature ionic liquids that are air and moisture stable have received a good deal of attention in recent years as novel solvent systems for organic synthesis. A number of reactions such as Friedel-Crafts reactions, Diels-Alder cycloadditions, hydrogenations, and Heck reactions have employed ionic liquids as solvents. Among them, the Friedel-Crafts reaction[1] is of great synthetic significance in view of laboratory synthesis and industrial production. Recent studies showed that Friedel-Crafts reaction of indole with carbonyl compounds proceeded readily in aqueous media. [2] However, the aqueous reactions suffer from some common problems,such as tedious work-up, reuse of catalyst and so on.     

水饱和离子液体中萘普生的酶法拆分

 考察了五种水饱和离子液体反应介质中固定化脂肪酶催化外消旋萘普生甲酯的水解. 结果表明,这些具有不同阴阳离子组合的咪唑基离子液体作为反应介质都能促进水解反应的有效进行,但在水饱和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［bmim］PF6)中,反应进行得更快,转化率更高. 这些离子液体对脂肪酶均有一定的溶解作用并使溶解的脂肪酶失活. 脂肪酶在离子液体中的溶解度与其剩余活性之间有一定的相关性. 为了解决脂肪酶在离子液体中的溶解问题,使用非极性、高比表面积的无定形多孔硅胶YWG-C6H5对脂肪酶进行了固定化. 在水饱和［bmim］PF6中使用固定化脂肪酶催化反应,反应72 h的转化率为28.3%, 产物的对映体过量值为98.2%, 继续进行反应,转化率将增加,但产物的对映体过量值明显下降. 利用离子液体有别于传统有机溶剂的特性,对离子液体的循环使用、产物的回收和水的补充方法进行了研究. 在反复批式反应中,固定化脂肪酶连续使用五次,活性仅略微下降.     

以离子液体为溶剂的原子转移自由基聚合

离子液体是一种有机盐,在接近室温下呈液状.离子液体是难挥发、极性高的溶剂,它能溶解很多种有机、无机和金属有机化合物.虽然有越来越多的人报道了有关离子液体在有机合成中的应用,但是在聚合过程中的应用却很少.然而在近几年,科学家证明了离子液体在聚合物的合成中的作用很大.在以离子液体为介质的自由基聚合反应中,kp/kt 会增大.尤其是在原子转移自由基聚合中,以离子液体作为溶剂有助于聚合物与残余催化剂的分离.本文主要阐述了原子转移自由基聚合反应的基本原理、特点以及离子液体在原子转移自由基聚合中的应用,并且还介绍了其他研究者的工作和原子转移自由基聚合的发展前景.