硝基功能化二烷基咪唑盐取代硝基甲烷在合成与催化中的应用

【摘要】：硝基甲烷常作为溶剂被应用于有机和催化反应中，但却是一种易爆、有毒的化合物，因此亟需寻找一种适宜的新型溶剂来取代硝基甲烷。一些硝基功能化的二烷基咪唑盐，如1-（4-硝基苄基）-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（NFIS1）、1-（4-硝基苄基）-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(NFIS2)、1-（4-硝基苄基）-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐（NFIS3）、以及1,2-二甲基-3-（4-硝基苄基）咪唑六氟磷酸盐（NFIS4）的性能在以下反应中得到了验证。 通过以下三种反应对硝基功能化咪唑盐作为催化剂、溶剂或助剂的性能进行了探讨，包括：（1）醇与六甲基二硅氮烷（HMDS）的硅烷化，该反应底物的适用性非常好，NFIS1投料量为催化剂量，NFIS1可回收再利用，产率均在80%以上；（2）2-芳基-3,4-二氢吡喃和硫醇、硫酚的开环，以NFIS1为溶剂取代硝基甲烷不但可以在一定程度上提高催化剂性能，Mn(II)均相催化剂的回收也十分方便，产物的产率较硝基甲烷高；（3）铜催化的炔烃Glaser氧化偶联，该反应NFIS1可以作为十分有效的助剂，产物可直接用正庚烷萃取，产率高达99%。 以上结果表明：这些咪唑盐确实可以取代硝基甲烷用于合成与催化中。以上用硝基功能化的咪唑盐来取代硝基甲烷的策略不但使反应更加绿色，而且运用该理念还可以使得催化体系的设计变得更加科学，利于催化剂的回收再利用。 【关键词】：硝基功能化二烷基咪唑盐 醇与六甲基二硅氮烷的硅烷化 二氢吡喃与亲核试剂的开环 Glaser偶联反应
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：O626.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-30
• 1.1 引言8
• 1.2 离子液体的主要特点8-9
• 1.3 离子液体的种类、合成方法9-10
• 1.4 离子液体的发展史10-11
• 1.5 功能化离子液体在催化和合成中的应用11-28
• 1.5.1 酸功能化离子液体在有机和催化反应中的应用11-17
• 1.5.2 碱性功能化离子液体在有机与催化中的应用17-23
• 1.5.3 过渡金属在离子液体中的催化23-28
• 1.6 本文的设计思路28-30
• 2 硝基功能化二烷基咪唑盐在合成与催化剂中的应用30-49
• 2.1 实验仪器与试剂30-32
• 2.1.1 主要实验仪器30
• 2.1.2 实验主要药品30-32
• 2.2 实验部分32-37
• 2.2.1 反应底物的合成32-33
• 2.2.2 硝基功能化咪唑离子液体的合成33-35
• 2.2.3 醇、酚的硅烷化反应35-36
• 2.2.4 二氢吡喃衍生物 3A与硫酚的反应36
• 2.2.5 苯乙炔的氧化偶联36-37
• 2.3 实验结果与讨论37-49
• 3 总结与展望49-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-61
• 附录 1 硕士期间发表论文61-62
• 附录 2 未知化合物的核磁、红外、质谱数据62-86
• 附录 3 已知化合物的核磁数据86-116

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