离子液体中的不对称催化反应*

对价格昂贵的手性催化剂进行回收和重复利用是目前不对称催化领域面临的难题之一,受到学术界和工业界的共同关注。化学家们已经尝试了许多方法,其中使用离子液体来替代常规有机溶剂使催化剂得到分离和重新使用已经引起他们极大的兴趣。本文综述了近年来在离子液体中进行不对称催化反应的研究进展,对离子液体中过渡金属和有机小分子催化的各种反应进行重点介绍,强调了离子液体不但在催化剂回收方面有独特优势,而且在许多反应中能够提高催化效率。     

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.     

手性离子液体研究进展

对近几年来手性离子液体的研究进展进行了全面综述,这些手性离子液体包括咪唑鎓盐、季铵盐、噁唑啉盐、噻唑啉盐、吡啶盐等;重点评述了手性离子液体的合成以及它们在有机化学中的应用,如作为反应溶剂和相转移催化剂、手性溶剂,手性助剂和手性位移试剂等。     

离子液体在气相色谱固定相中的应用

本文综述了离子液体在气相色谱固定相中的发展过程。为提高固定相的使用温度、选择性和色谱柱效,离子液体先后经历多次制备方法的改善,本文主要介绍了小分子离子液体、大体积离子液体、柱内烯基咪唑聚合离子液体、物理混配离子液体和化学键合离子液体等非手性离子液体的合成进展;同时综述了由手性氨基酸、手性胺和键合环糊精合成的手性离子液体的研究进展;并比较各种离子液体用作色谱固定相时的稳定性及选择性差异。另外,对离子液体在二维气相色谱和快速气相色谱中的应用扩展作了总结,并展望离子液体作为新型分离材料在气相色谱固定相中的研究和应用前景。     

手性离子液体在有机合成中的应用

近年来,手性离子液体的应用研究取得了重要进展,新的手性离子液体的不断涌现促使人们对其应用研究的兴趣不断提高.本文综述了手性离子液体在有机合成中应用研究的新进展.     

手性联萘酚聚合物在不对称环氧化反应中的应用

小分子手性催化剂存在着不便于与产物分离且催化剂难以回收重复使用等问题,这使得聚合物负载型的可回收催化剂得到了广泛的关注和研究.本工作成功地将可重复使用的手性联萘酚聚合物负载的二乙基锌催化剂用于(E)-α,β-不饱和芳基酮的不对称环氧化反应中.在对反应条件进行了优化后研究了反应的底物普适性,进一步探索了回收后的催化剂在以上不对称反应中的催化效率.该反应中对映体过量值最高能达到94%.分别对聚合物进行了回收利用实验,结果表明经过多次重复使用的聚[(S)-3-丙烯酰胺基-2,2'-二羟基-1,1'-联二萘]的手性诱导能力并没有明显下降.     

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.     

功能性离子液体支载液相有机合成研究进展

阐述了功能性离子液体支载液相有机合成的概念、特点及其在小分子杂环化合物、多肽、寡糖合成等有机反应中的应用, 以及功能性离子液体支载的催化剂和试剂在液相有机合成中的应用. 研究表明功能性离子液体作为一种新型的高负载量的可溶性载体可以广泛应用于液相有机合成中, 有效地促进了反应的进行, 简化了分离手段, 显著地提高了反应的选择性和收率.     

手性离子液体的合成

过去十多年来,由于具有较高的热化学稳定性和溶解性、低毒、低挥发、不可燃、可循环等特点,离子液体(IL)引起了许多研究者的关注.手性离子液体(CIL)作为一种特殊的离子液体具有特性,除了能用于手性鉴别、外消旋化合物的选择性拆分及手性固定相等方面,还可以作为溶剂或催化剂应用于不对称有机合成中.综述了近五年来咪唑盐类、吡啶盐类、噻唑盐类、季铵盐和铵盐类及其它盐类手性离子液体的新进展.     

聚乙二醇功能化离子液体的制备及其在有机反应中的应用

聚乙二醇功能化离子液体作为一个新的研究方向受到了化学研究者关注,该类离子液体已经成功地应用于许多有机合成反应中,可以明显改善催化剂性能,并可在一定程度上解决传统催化剂使用中遇到的难分离、难回收再利用的问题。本文介绍了聚乙二醇功能化离子液体的发展历程、制备方法和其作为反应介质、溶剂或催化剂在有机合成反应中应用的最新研究成果,主要包括加成反应、缩合反应、还原反应、酯化反应、硝化反应、氧化反应、水解反应、Heck 反应以及Suzuki-Miyaura反应等。     

Benign coupling of reactions and separations with reversible ionic liquids

Reversible ionic liquids are a novel class of solvents that combine an effective medium where reactions occur with a ‘built-in’ separation ability for facile recovery of the products and catalysts, making the solvent available for recycle. We report the utility of these solvents in a number of reactions (Claisen-Schmidt condensation, Heck C-C coupling, and CO₂ capture) and discuss the effectiveness of the separation. We also provide insight into the challenges and limitations of using these unique solvent systems to couple reactions and separations.     

Pyrrole synthesis in ionic liquids by Paal-Knorr condensation under mild conditions

Paal-Knorr condensation of 2,5-hexandione with primary amines was successfully carried out in ionic liquids. Through investigating different ionic liquids, different reaction times, the reaction, using ionic liquids as solvent, exhibited simple product isolation procedure, improved yields and exclusive selectivity and the mild conditions and the avoidance of using toxic catalysts are also its special features. Recovery and reuse of ionic liquid are also satisfactory.     

离子液体在有机反应中的应用

室温离子液体，由含氮的有机阳离子和无机阴离子组成，可溶解各种有机、无 机、金属有机化合物。它们没有蒸气压、不易燃、容易循环使用。近年已发现，离 子液体可广泛地用于许多过渡金属化合物和酶催化的反应。着重讨论这方面的发展 状况。     

Fluorous imidazolium room-temperature ionic liquids based on HFPO trimer

Imidazole substituted with a polyfluoropolyether chain based on HFPO trimer combined with various polyfluoroalkyl triflates produced novel highly fluorous ionic liquids. Their metathesis with four different anions generated a final set of 20 fluorous ionic liquids of waxy or viscous liquid character, which are all soluble in perfluorinated solvents. Two model reactions using selected ionic liquid, the opening of a THF ring with benzoyl chloride under Friedel-Crafts conditions and substitution of benzyl chloride with sodium azide, led to decomposition of the ionic liquid. However, Diels-Alder reaction of 2,3-dimethylbuta-1,3-diene with dimethyl acetylenedicarboxylate in a fluorous ionic liquid resulted in a reasonable enhancing of the reaction rate with smooth recycle of the fluorous solvent. The fluorophilicity of these fluorous ionic liquids ranges from more than 10 for water, toluene or dichloromethane to less than 0.2 for acetonitrile or methanol.     

高分子离子液体的研究进展

综述了高分子离子液体最新的研究进展。作为离子液体的载体材料主要有两大类 :一是无机高分子 ,离子液体中的阴离子或阳离子通过与无机高分子材料表面的基团键合形成含离子液体结构的高分子 ;二是有机高分子 ,在有机高分子上引入离子液体合成聚合物电解质 ,并介绍了其在催化、导电材料方面的应用前景     

A Cascade Sonogashira Cross-Coupling-Substitution-Elimination Reaction for the Synthesis of Linear Conjugated Dienynes

The engagement in tandem of well-known organic reactions such as the Pd-catalyzed Sonogashira cross-coupling reaction, nucleophilic substitution and elimination reactions, enables the synthesis of otherwise difficult to obtain linear dienynes, in moderate to high yields. This retrosynthetic approach opens new ways to prepare highly conjugated alkenes and alkynes. Furthermore, ionic liquids are suitable solvents to perform the cascade reaction and recycle the metal catalysts.     

气相色谱手性固定相研究进展

本文评述了气相色谱手性分离的发展过程,介绍了氨基酸、二肽、金属配合物、环糊精、多糖、手性离子液体、环肽、键合以及交联类气相色谱手性固定相以及各类型的拆分机理,展望了气相色谱手性固定相的研究前景.     

Transition metal chemistry in ionic liquids

Transition metal chemistry in ionic liquids has increased dramatically in the last few years. Ionic liquids can be used to prepare transition metal complexes and clusters. They can be used to carry out stoichiometric reactions on ligands attached to transition metal ions, and they can also be used to support transition metal catalysts. Ionic liquids composed of organic cations and transition metal anions are also known. Each of these areas will be discussed in this article.     

超临界CO2/离子液体体系

超临界CO2和离子液体是两种具有优异性能的绿色化学试剂,本文介绍了将两者结合反应,分离体系的物化性质和多种绿色化学过程。利用超临界CO2可以广泛地萃取离子液体中的不挥发性化合物而不导致离子液体及其中催化剂的流失,在加氢、醛化、甲酰化等反应,分离过程中的应用表明,过程具有很好的反应分离特性和环境友好性,应用前景广阔。     

离子液体中的聚合反应研究进展

室温离子液体是一种新兴的可替代挥发性有机化合物（VOCs）的绿色溶剂和高效的反应介质，为减少或消除化学反应和过程工程中的环境问题提供了重要的途径。以离子液体为反应介质进行聚合反应，可消除或减小VOCs的危害，也可实现催化剂的有效回收利用和聚合物的纯化，更好地控制聚合反应及聚合产物的结构与性质、乃至直接用作高效的聚合催化剂。本文综述近年来离子液体中聚合反应的研究现状及最新进展，分析现存的问题，并展望今后的发展方向。