雙咪唑離子液體的合成及其在傅克反應(yīng)中的應(yīng)用

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1、學(xué)校代碼：10135論文分類號：O62學(xué)號：20150415013研究生類別：全日制碩士學(xué)位論文雙咪唑離子液體的合成及其在傅克反應(yīng)中的應(yīng)用SynthesisofBis-imidazoliumIonicLiquidandApplicationonFriedel-CraftsReaction學(xué)科門類：理學(xué)一級學(xué)科：化學(xué)學(xué)科、專業(yè)：有機化學(xué)研究方向：有機合成申請人姓名：常寶指導(dǎo)教師姓名：烏云教授二〇一八年六月九日獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果，盡我所知，

2、除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含本人為獲得內(nèi)蒙古師范大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人保證所呈交的論文不侵犯國家機密一、商業(yè)秘密及其他合法權(quán)益。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示感謝。Ｍ彳６簽名：：今％＇日期年月曰，關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解內(nèi)蒙古師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：內(nèi)蒙古師范大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)

3、印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，并且本人電子一文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。簽名：辱、導(dǎo)師簽名ｔ日期：年６月／日／內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要離子液體作為一種綠色功能材料被廣泛應(yīng)用在有機合成、生物科學(xué)、電化學(xué)、凝膠制備、氣相色譜、材料制備等領(lǐng)域。探索離子液體在有機合成領(lǐng)域作為溶劑或催化劑的使用已成一大研究熱點。傅克反應(yīng)是構(gòu)建芳

4、香族烷基取代物和芳酮的有效方式，在有機合成領(lǐng)域有十分重要的地位。傳統(tǒng)的傅克反應(yīng)催化劑存在易水解、副產(chǎn)物多、選擇性差、腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境一些問題。為了適應(yīng)當(dāng)今綠色化學(xué)理念，綠色高效催化劑是必然的選擇。離子液體作為環(huán)境友好的功能材料很自然地被應(yīng)用到傅克反應(yīng)中，目前研究比較廣泛的是AlCl3型離子液體，但此類離子液體沒有完全克服水解失活這一問題，因此設(shè)計合成對空氣和水敏感度低且具有高穩(wěn)定性的離子液體十分必要。本文用兩步合成法合成了六種雙咪唑離子液體[Cn(mim)2](MY-Br)2(MY=ZnCl1132,In

5、Cl3.n=3,6,9)，通過HNMR、CNMR手段表征結(jié)構(gòu)，確認為目標離子液體。并對上述六種雙咪唑離子液體與溶劑(水/乙腈)的混合二元體系的物性(粘度和電導(dǎo)率)進行探究，考察溫度、濃度對混合體系的影響。雙咪唑離子液體與溶劑的混合體系性質(zhì)變化規(guī)律如下：溫度對混合體系的粘度和電導(dǎo)率都有影響。隨著溫度的升高，混合體系的粘度在逐漸降低，電導(dǎo)率逐漸升高；當(dāng)溫度一定時，隨著濃度的增大，混合體系的粘度逐漸增大，其電導(dǎo)率也會逐漸增大，在某一特定濃度下電導(dǎo)率達到最大值，繼而隨之減小，整體呈波形變化。將乙腈作為探針分子，用紅

6、外光譜法定量分析雙咪唑離子液體的酸性。結(jié)果表明：六種離子液體的酸性均強于金屬氯化物的酸性，其中氯化銦型的雙咪唑離子液體的酸性強于氯化鋅型的雙咪唑離子液體；當(dāng)陰離子相同時，以陽離子中取代基碳鏈最長的雙咪唑離子液體[C9(mim)2](InCl3-Br)2的酸性最強，選擇其應(yīng)用于芳香烴與氯化芐和酰氯的傅克反應(yīng)，評價其催化活性。在[C9(mim)]2(InCl3-Br)2催化氯化芐與芳香烴的傅克烷基化反應(yīng)中，以苯與氯化芐反應(yīng)為模板反應(yīng)，考察了離子液體用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等條件對催化性能的影響。加入0.1mmo

7、l的離子液體，在50℃下反應(yīng)5h后，二苯甲烷的收率為84%，并推測了離子液體催化苯和芐氯烷基化反應(yīng)可能的反應(yīng)機理。此外還研究了不同的芳香烴與氯化芐的烷基化反應(yīng)，內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文得到相應(yīng)的目標產(chǎn)物。結(jié)果表明：苯環(huán)上連有推電子基團的芳香烴，相應(yīng)產(chǎn)物的收率較高。在[C9(mim)]2(InCl3-Br)2催化酰氯與芳香烴的傅克?；磻?yīng)中，以苯和苯甲酰氯反應(yīng)為模板反應(yīng)，考察了離子液體用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等條件對催化性能的影響。加入0.1mmol離子液體，在80℃下反應(yīng)6h，二苯甲酮的收率達到90%，

8、并推測了離子液體催化苯與苯甲酰氯合成二苯甲酮的可能的反應(yīng)機理。此外還研究了不同的芳香烴與酰氯的?；磻?yīng)，得到相應(yīng)的芳酮。結(jié)果表明：苯環(huán)上連有推電子基團時，相應(yīng)芳酮的收率會較高，符合上述烷基化反應(yīng)的電子效應(yīng)規(guī)律。綜上，離子液體催化的傅克?；磻?yīng)收率更高，選擇性好，副反應(yīng)少，雙咪唑離子液體更適合用于催化傅克?；磻?yīng)。關(guān)鍵詞：雙咪唑離子液體，混合二元體系，粘度，電導(dǎo)率，傅克反應(yīng)內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTR