离子液体的特性及其在生物催化和生物转化中的应用

生物催化反应具有反应条件温和、无环境污染、反应速度快、选择性高等优点,因此成为催化学科的前沿之一.目前已有100多种化学工业生产利用生物催化反应,实验室规模的酶催化更有13000种之多[1].自20世纪80～90年代以来,世界各国的科学家对离子液体(Ionic Liquids,ILs)的研究越来越多,原因是ILs在室温或室温附近温度下呈液态、一般是由有机阳离子和无机阴离子所组成,熔点低、蒸气压小、电化学窗口大、酸性可调及良好的溶解度、粘度、密度等特点,已经或正在有机合成、催化、分离、电化学等领域被广泛应用,并因其对环境友好吸引了工业的兴趣,而且因其绿色环保有望取代传统有机溶剂.     

离子液体及其在生物催化中的应用

综述了在离子液体中酶及完整细胞的生物催化反应的研究状况, 初步总结了影响离子液体中酶催化反应的因素, 离子液体作为绿色反应介质在生物转化工业中将有广阔的应用前景.     

离子液体中的生物催化反应

本文综述了近年来离子液体中生物催化反应的研究进展。离子液体作为新的绿色溶剂,用于生物催化反应具有以下特点:在离子液体中酶有良好的稳定性、选择性和反应活性。离子液体可溶解极性大的反应物, 产物易分离,酶和离子液体可重复使用。对离子液体中的生物催化进行了展望。     

室温离子液体在过渡金属催化反应中的应用研究进展

室温离子液体(RTILs)是在室温或近于室温下呈液态的由离子构成的盐类．如图1所示，RTILs按阳离子类型可以分为4类：烷基季铵盐离子；烷基季鳞盐离子；N，N-二烷基咪唑离子和N-烷基吡啶离子．按阴离子可分为：氯化盐 AlX3(X=卤素)和含有RF1^-,PF6^-等阴离子的离子液体．     

咪唑根碱性离子液体在水介质Knoevenagel反应中的催化作用

报道了咪唑根1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Im)碱性离子液体的合成与表征,该离子液体具有强碱性和较好的热稳定性.碱性离子液体[Bmim]Im用于催化水介质中Knoevenagel反应,发挥了碱催化剂与相转移催化剂双重作用.此外,离子液体[Bmim]Im及其水溶液还具有良好的循环使用性能.水介质、低催化剂用量、室温...     

碱性离子液体催化的Claisen-Schmidt缩合反应

合成了6种以N-甲基咪唑为基体的碱性离子液体, 以其作为催化剂, 在无溶剂条件下, 成功催化了Claisen-Schmidt缩合反应. 采用Hammett指示剂法对碱性离子液体的碱性强度和碱量进行表征. 实验结果表明, 此系列碱性离子液体对Claisen-Schmidt缩合反应具有较高的催化活性, 反应条件温和, 产物产率较高, 离子液体经简单处理后可多次循环使用, 催化活性未见明显降低.     

碱性离子液体[bmim]OH在Knoevenagel反应和Perkin反应中的应用

以碱性离子液体[bmim]OH作为催化剂, 在无溶剂条件下, 催化Knoevenagel反应和Perkin反应两类缩合反应. 实验结果表明, 该离子液体对Knoevenagel反应具有很高的催化活性, 一系列的芳香醛和活泼亚甲基化合物在室温条件下10～30 min内顺利完成反应, 以85%～95%的高产率生成取代烯烃产物. 离子液体经简单处理后能多次循环使用. 此外, 初步探讨了该碱性离子液体在Perkin反应中的应用.     

脯氨酸离子液体催化Knoevenagel缩合反应

改进了1-丁基-3-甲基咪唑L-脯氨酸([bmim][Pro])功能化离子液体的合成路线,并将该离子液体用于催化含活泼亚甲基化合物与醛或酮的Knoevenagel缩合反应.在水介质中,室温下,该离子液体可快速催化上述Knoevenagel缩合反应,并选择性生成α,β-不饱和羰基化合物且分离收率可达到88％～97％.该脯氨酸离子液体循环重复使用6次后,催化活性没有明显的下降.此外,初步探讨了其催化过程机理.     

功能化离子液体在酯化反应中的应用进展

近年来，功能化离子液体(TSILs)的研究发展迅速。酯化反应作为一类重要的有机合成反应，一直是有机化学领域的研究热点之一。本文综述了TSILs（单核和双核TSILs、多金属氧酸盐TSILs、大分子聚合TSILs及深共晶溶剂）的特点、合成及其在酯化反应中的应用和催化机理。对比了TSILs与传统催化剂对酯化反应的催化效果。最后，对TSILs的发展进行了总结与展望。     

离子液体在氟化反应中的应用进展

离子液体作为一类新型绿色溶剂,具有制备简单、稳定性好、溶解能力强、挥发性小、安全性强等优点,因此在有机单元反应包括酯化、氧化、还原、重排反应等中的应用相当广泛,有着十分诱人的应用前景.虽然其在氟化反应中的应用研究开始得较晚,但发展很快,目前在重氮化氟化、亲核氟化、亲电氟化以及电化学氟化等方面都取得了较大的进展.本文综述了近年来离子液体在氟化反应中应用的最新进展情况,并对其未来发展方向和应用前景进行了展望.     

离子液体--一种新型的绿色化学反应介质

离子液体是室温下表现为液体的离子化合物,近年来被开发成为一种新型绿色化学反应介质。本文简要介绍了离子液体的特点、发展历史、制备、应用等方面,并对其应用前景做了展望。我们阳信,在不久的将来,离子液体会成为绿色化学工程技术中的一枝新秀。     

Photochemical Schiemann Reaction in Ionic Liquids

Photochemical Schiemann reactions of imidazole derivatives 1 and 4 were carried out in 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ionic liquid [bmim][BF₄] as solvent. The effects of temperature, co-solvent and wavelength on the rate of the reaction and product yield were examined. The use of ionic liquid increases the yield of the photochemical fluorodediazoniation reaction of 2 at 0 °C. Careful temperature control is necessary to minimize the photodecomposition of the ionic liquid in order to increase the yield of product.     

微波辅助离子液体合成法在亲核氟化中的应用

采用微波辅助合成法快捷、高效地制备了系列咪唑类和吡啶类离子液体,并对其在亲核氟化中的应用进行了研究.结果表明,N-苄基吡啶四氟硼酸盐([bepy]BF4)是一种稳定性高、使用效果好的离子液体.在微波作用下,以N-苄基吡啶四氟硼酸盐和乙腈为共溶剂,以氟化铯为氟化试剂,高效合成了系列含氟化合物.在优化反应条件下,其收率为54.1%～76.3%,反应时间较常规油浴加热最好时可缩短50%以上.     

微波辐射下离子液体介质中经由Passerini反应合成α-酰氧基酰胺及α-酰氧基酰胺-嘧啶核苷杂化体

研究了微波辐射下离子液体介质中的羧酸、醛及异腈的三组分反应,即Passerini反应.研究发现,该反应可在微波辐射条件下很快完成,并以较高的收率生成相应的α-酰氧基酰胺类衍生物.与文献方法相比,该方法具有对环境友好、效率高、操作简便、反应条件温和等优点.笔者已经成功地将这一方法应用到了具有潜在生物活性的α-酰氧基酰胺-...     

The Sonogashira Reaction in Ionic Liquids

Summary.  The Sonogashira reaction of iodobenzene with phenylacetylene in several room temperature ionic liquids was studied. A regeneration of the catalytical system immobilized in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim]PF₆) has been also investigated. The reactivity of different iodoarenes with terminal alkynes in [bmim]PF₆ was studied as well. Corresponding author. E-mail: toma@fns.uniba.sk Received September 2, 2002; accepted September 9, 2002     

Basic Functionalized Ionic Liquid Catalyzed One-pot Mannich-type Reaction: Three Component Synthesis of β-Amino Carbonyl Compounds

Summary. Three-component Mannich-type reaction of cyclohexanone, aromatic aldehydes, and aromatic amines was catalyzed by a basic functionalized ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium hydroxide ([bmim][OH]), at room temperature to give various β-amino carbonyl compounds in high yields. The ionic liquid, which is environmentally friendly, can be recycled at least 5 times without significant loss of activity.     

离子液体功能化金属/共价-有机框架材料在催化反应中应用

离子液体（ILs）功能化的金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）材料兼具离子液体和MOFs/COFs的优点，是一种极具潜力的复合催化材料。MOFs和COFs材料固定的孔结构及较大的比表面积为负载高分散催化中心提供了天然的物理空间；多孔结构促使催化剂与反应物充分接触；丰富的孔道有利于运输催化反应底物和产物，进而实现催化反应的高效进行。特别是离子液体片段的引入，可以作为催化活性中心的配体（稳定剂）或分散剂，同时能够有效改善MOFs和COFs材料孔道和活性中心周围的微环境。此外，还可以充分利用离子液体片段在适当的反应条件下转化为氮杂环卡宾配体的特点，在MOFs和COFs材料中引入氮杂环卡宾有机金属配合物。因此，我们对近几年来离子液体功能化的MOFs或COFs催化体系在CO2环加成、CO2还原、C-C偶联、羰基化以及其它有机转化反应中的研究应用进行简要综述。并对复合材料在催化领域的发展进行总结和展望。     

呋喃类化合物在离子液体和硅胶负载离子液体中的Diels-Alder反应研

以1-丁基3-甲基咪唑盐作为离子液体阳离子,与三种不同阴离子BF4、PF6、Tf2N组成性质不同的三种离子液体,催化呋喃类和丁炔二羧酸酯之间发生的Diels-Alder反应,合成了一系列化合物,研究了离子液体的催化效果。研究表明,呋喃类化合物的极性越低, Diels-Alder 反应的活性越高。在含硫的呋喃类化合物的反应中,当以 [Bmim]PF6 作为离子液体时,Diels-Alder 反应的产率可达到53%。另外,当 [Bmim]PF6 离子液体被吸附在硅胶表面上时,Diels-Alder的反应产率有所提高。     

离子液体改性的气相色谱固定相研究

合成了哑铃型离子液体(geminal dicationic ionic liquids),与固定相OV-1混配(1∶3,m/m)后得到离子液体改性固定相,并采用静态法涂渍了柱长8m的石英毛细管色谱柱。该固定相的平均极性为90,柱效为3800塔板/米,最高使用温度240℃。改性后,固定相对芳香位置异构体的选择性得到增强,对芳香胺、多环芳烃、醇类、酯类等的混合物均具有较好的分离选择性。