新型对称烷基咪唑离子液体介质中酶催化合成ι-乙酸薄荷酯

设计合成三种新型对称烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体--1,3.-二正丁基咪唑六氟磷酸盐([DnBIM][PF6]),1,3-二异丁基咪唑六氟磷酸盐([DiBIM][PF6])和1,3-二仲丁基咪唑六氟磷酸盐([DsBIM][PF6]).以脂肪酶pseudomonas cepacia 催化ι-薄荷醇和乙酸酐的酯化过程为模型反应,分别考察不同介质中酶的活性、反应性和稳定性,结果表明作为反应介质三种新犁离子液体均优于经典离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和有机溶剂正己烷.在三种新的离子液体中,[DiBIM][PF6]具有最好的亲生物性而被选择作为模型反应介质.此外,影响ι-薄荷醇转化率的各种因素(包括反应温度、底物投料比、离子液体用量和含水量)及酶的重复利用性也被详细研究.在最佳反应条件下,ι-薄荷醇转化率达到97.4%,酶促反应速度、平衡转化率和半衰期分别是正己烷中的12.7,4.6和15.1倍.脂肪酶重复使用10次后催化活性没有明显减少.由于三种新型离子液体互为同分异构体,以上事实还表明除憎水性和亲核性以外离子液体的空间构型也是影响酶行为的一个重要因素.     

新型温控离子液体介质中脂肪酶催化合成乙酸苯乙酯

 设计合成了三种同分异构离子液体 1,3-二正戊基咪唑六氟磷酸盐 ([D(n-C5)Im]PF6)、1,3-二异戊基咪唑六氟磷酸盐 ([D(i-C5)Im]PF6) 和 1,3-二 (2-甲基丁基) 咪唑六氟磷酸盐 ([D(2-mb)Im]PF6). 以假单胞菌脂肪酶 Pseudomonas cepacial 催化合成乙酸苯乙酯为模型反应, 分别考察了反应介质对酶行为的影响. 结果发现, 酶在离子液体[D(2-mb)Im]PF6 中的活性及反应性能明显高于有机溶剂正己烷. 基于[D(2-mb)Im]PF6 离子液体的温控特点, 提出了一种高温反应与低温分离相结合的乙酸苯乙酯合成路线. 通过优化实验, 得到合成乙酸苯乙酯的最佳反应条件为: 30 mg 酶, 1.0 g 离子液体, 2% 含水量, 反应温度 35 oC, 反应时间 48 h. 此时, 乙酸苯乙酯产率达 92.3%. 脂肪酶在[D(2-mb)Im]PF6 中的稳定性是在正己烷中的 7.4 倍, 且重复使用 10 次后催化活性没有明显降低. 此外, 采用圆二色谱和内源荧光光谱法研究了不同介质中脂肪酶结构的变化. 结果表明, 脂肪酶在[D(2-mb)Im]PF6 中有较大的氨基酸残基裸露程度和良好的二级结构稳定性.     

功能化离子液体室温催化合成乙酸苄酯

制备了N-甲基-N′-磺酸烷基-咪唑阴离子型功能化室温离子液体,研究了功能化室温离子液体(TSILs)于室温下催化乙酸和苯甲醇反应合成乙酸苄酯的新方法,考察了多种TSILs的催化性能。结果表明,所合成的TSILs具有很高的催化活性,乙酸和苯甲醇的摩尔比为1:1．3,在室温下反应2．5 h,乙酸苄酯的产率可达92％,选择性超过99％。由于生成的乙酸苄酯不溶于催化体系,反应产物与催化体系分层,通过简单的倾析便可实现产物分离,简化了分离过程。离子液体可以循环使用,而其催化活性没有明显降低。     

离子液体中乙酸异山梨醇酯的合成

以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为溶剂,对新一代长效抗心绞痛药物单硝酸异山梨酯中间体异山梨醇进行了萃取分离,避免了使用高真空高温蒸馏;以酸性离子液体N-甲基咪唑硫酸氢盐为溶剂和催化剂,合成了中间体2-乙酸异山梨醇酯,产物结构经红外光谱确证.异山梨醇收率80%,2-乙酸异山梨醇酯收率86%.     

烷基咪唑离子液体对脂肪酶催化酯水解反应活性的影响

考察了1-烷基-3-甲基咪唑类离子液体对柱状假丝酵母脂肪酶(CRL)催化橄榄油水解反应活性的影响,利用电导法确定了磷酸盐缓冲液中Br^-,Cl^-,[BF₄]^-系列咪唑离子液体的临界胶束浓度(CMC)和[PF₆]^-系列咪唑离子液体的溶解度.结果显示,离子液体的阴、阳离子对酶活性的影响规律与离子液体的Kosmotropicity性质无明显关联,但与离子液体在体系中的含量密切相关,在最适离子液体含量时,酶活性达到最高;阳离子[C_nMIM]⁺中的n越大,可促进酶活性的离子液体适宜含量越低;Br^-,[BF₄]^-系列离子液体的浓度超过CMC时则抑制酶活;阴离子对酶活性的最大促进作用顺序为Br^->Cl^->[BF₄]^->[PF₆]^-.离子液体对酶活性的影响随体系pH和温度的不同而改变,在最适离子液体浓度时的最适pH均为7.000.在pH 7.000,30 ^oC以及[C₈MIM]Br离子液体浓度为47.6 mmol/L的最佳条件下,最高相对酶活力和比活力分别达到1734%和54.4 U/mg protein.     

室温离子液体中催化合成肉桂酸苄酯

研究离子液体中肉桂酸钾和氯化苄经缩合合成肉桂酸苄酯的新方法,并对多种离子液体的作用性能进行了考察.研究结果表明,离子液体中BMImBF4的催化性能最佳,但是肉桂酸苄酯的收率仍不高,只有当相转移催化剂四丁基氯化铵存在时,肉桂酸钾与溶于离子液体中的氯化苄在温和的反应条件下才可高效率地得到肉桂酸苄酯,收率可达96.5%.产物分离简单,离子液体和相转移催化剂形成的双催化体系可以稳定地循环使用5次以上.     

碱性离子液体催化合成碳酸甲乙酯

以碱性离子液体为催化剂,对碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换反应合成碳酸甲乙酯进行了研究.筛选出高催化活性的碱性离子液体1-丁基-3甲基咪唑丁酸盐([C4mim][CH3(CH2)2COO])为催化剂,详细考察了反应时间、温度、催化剂用量、原料配比等因素对酯交换反应的影响.实验结果表明,在反应温度为90℃,催化剂用量为6%(占反应物总质量百分数),n(DMC)∶n(DEC)=1.5∶1,反应时间为5h时,DEC的转化率高达48%.[C4mim][CH3(CH2)2COO]重复利用5次后仍保持较高的催化活性.     

吡咯烷酮酸性离子液体中硼酸酯的催化合成

研究了硼酸与频哪醇和环己醇在离子液体1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐（[Hnmp]HSO4）、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim]BF4）及1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)中生成2-环己氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼烷的酯化反应。 考察了不同离子液体、反应温度、反应时间和离子液体与反应物物质的量比等对反应的影响。 结果表明,当n(硼酸)∶n(频哪醇)∶n(环己醇)∶n([Hnmp]HSO4)=1∶1∶1∶1,反应温度为70 ℃和反应时间为4 h时,硼酸酯的产率为72.5%,离子液体重复使用4次,催化活性无明显降低。     

离子液体催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯

将一系列酸性、碱性和中性的功能化离子液体用于催化甘油和尿素合成甘油碳酸酯。结果表明,中性离子液体表现出更高的催化活性。离子液体阳离子和阴离子的协同效应促进了反应的进行,离子液体阳离子的正电性活化尿素,阴离子的负电性活化甘油,并且催化剂酸碱位点的平衡对催化反应过程也有一定的影响。此外,离子液体可以实现回收利用至少五次,且催化活性基本不变。采用功能化离子液体替代传统金属催化剂,减少了不可再生资源的利用,且所用原料为廉价易得的生物基原料,过程中也不使用有机溶剂,环境友好。     

手性咪唑酯类离子液体的合成及其物理性能

以咪唑,溴代烷烃及(-)-薄荷醇为原料合成了12个手性咪唑酯类离子液体,其结构经NMR和IR表征.物理性能研究结果表明,该类离子液体具有较好的热稳定性,且比旋光度存在一定的改变规律.     

几种新型离子液体的合成

以乙二醛、甲醛、氨水和烷基胺为原料,在甲醇溶剂中合成1-烷基取代咪唑.该方法具有产率高、操作简便的特点.由1-烷基取代咪唑与二卤代烷烃反应合成的一系列二齿型离子液体,可作为一种相对环境友好的溶剂和用于过渡金属催化的偶联反应.所合成的全部化合物分子结构均经HRMS,IR,1H NMR,13C NMR和GC-MS予以表征.     

碱性离子液体催化下一锅三组分合成螺环吲哚衍生物

在碱性离子液体[H3N+CH2CH2OH][CH3COO]催化作用下,由靛红、丙二腈,氰乙酸乙酯和β-二酮三组分"一锅法"合成了一系列螺环吲哚类化合物,产物的结构通过1H NMR,IR和MS表征.该方法条件温和,操作简单,后处理方便,反应时间短,对环境友好,且催化剂廉价易得.     

室温离子液体中乙酸钠和氯苄催化合成乙酸苄酯

在多种1,3-二烷基咪唑和烷基吡啶室温离子液体中考察了较温和条件下乙酸 钠和氯化苄作用合成乙酸苄酯反应。在反应温度下（60 ℃）,熔融的三水合乙酸 钠与离子液体相混溶,氯苄同乙酸钠作用得到乙苄酯,它与四氟硼酸1-乙基-3-甲 基咪唑离子液体不溶而分层。反应结束后产物乙酸苄酯可直接倾析得到,乙酸苄酯 产率达到90%,纯度超过99%。此离子液体催化体系简化了产物分离,离子液体可以 重复使用。     

Synthesis of Cyclic Carbonate Catalyzed by DBU Derived Basic Ionic Liquids

In this work, 1,8‐diazabicyclo[5.4.0]undec‐7‐ene (DBU), 1,5‐diazabicyclo[4.3.0]‐5‐nonene (DBN), and imidazole (MIM)‐derived bromide ionic liquids (ILs) were synthesized and used to catalyze the cycloaddition reactions of carbon dioxide (CO₂) with several kinds of epoxides to form cyclic carbonates. The DBU derived bromide ionic liquid system was found to have the best catalytic activity among all the tested ILs. The influences of reaction conditions (including temperature, pressure and reaction time) on the reaction of CO₂ to propylene oxide (PO) were studied to show the best conditions of 120 °C, 1 MPa, 2.5 h catalyzed by 2 mol% DBU‐derived bromide ionic liquid, with the conversion of PO and the selectivity of propylene carbonate (PC) reaching 99% and 99%, respectively. Under the optimum reaction conditions, the ionic liquid system could be reused at least five times without decrease in selectivity and conversion. NMR spectroscopy and DFT calculations were used to reveal the hydrogen‐bond interaction between ionic liquids and reagent, based on which the reaction mechanism was proposed.     

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.     

对称烷基咪唑离子液体单滴微萃取–气质联用测定天然香料中酯类成分

设计合成3种新型对称1,3-二正烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体([DCn-IM][PF6],n=4,5,8).研究发现,离子液体热稳定性好,其憎水性和黏度随烷基碳原子数的增加而增加,但密度和极性却逐渐降低.以离子液体为顶空单滴萃取剂,分别考察了不同离子液体对5种酯类化合物的萃取性能.结果表明,离子液体的萃取率既受其黏度、憎水性和极性的影响,还与分析物本身的结构及性质密切相关.[DC4-IM][PF6]的萃取效率明显高于其他离子液体而被确定为萃取剂,并结合气质联用技术对萃取与分析条件进行优化.在0.36 g/mL NaCl溶液中,以1.0μL离子液体40℃萃取分析物35min后,250℃解吸1 min,得到富集倍数为260～1429,检出限为0.46～16.1μg/L.该方法应用于天然香料中5种酯类成分的同时测定,回收率为93.8%～108.9%,表明有高的灵敏度和准确性.     

离子液体催化丙烯腈氯化合成2,3-二氯丙腈

 Ionic liquids formed by imidazolium and pyridinium cations with Cl-, Br-, BF-4, and PF-6 anions were used for the catalytic synthesis of 2,3-dichloropropionitrile by the chlorination of acrylonitrile. The ionic liquids containing Cl- and Br- show good catalytic properties. The Cl- and Br- ions act as strong Lewis bases and molecular chlorine is activated by the induction effect of Cl- and Br-. Due to the stronger steric hindrance effect of the BF-4 and PF-6 anions, the chlorination of acrylonitrile is limited in the ionic liquids containing BF-4 and PF-6 anions.     

新型酸性离子液体[hmim]hso4中合成乙酸酯

制备了一种新型B rφnsted酸性离子液体[Hm im]HSO4,用于乙酸与醇的酯化反应,通过简单的相分离就可以实现产物乙酸酯与离子液体的分离。考察了温度、时间、物料配比、离子液体用量等因素对乙酸与正丁醇的反应的影响,得出反应的最佳条件为:反应温度110℃,反应时间2 h,酸醇摩尔比为2,酸性离子液体[Hm im]HSO4与醇的体积比为1,乙酸正丁酯的产率为97%。离子液体重复使用5次,乙酸正丁酯的产率均大于94%。利用核磁共振、红外和元素分析测试技术对酸性离子液体[Hm im]HSO4的结构进行了表征,是以一水合物的形式存在。测定了不同浓度[Hm im]HSO4水溶液的酸强度数据,结果表明,其酸性明显高于酸性离子液体[Hm im]CF3COO的酸性。