绿色溶剂(ILs)PPT课件

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4、室温离子液体的分类
第一类 负离子中含稀土元素和过渡金属元 素(Al、Fe、Ga、In等)的离子液体。 第二类 主要是以PF6-、BF4- 、C2H5OSO3-、 C2H5OCO3-、(C2H5O)3SiO-等为负离子 的离子液体。 第三类 主要是以 CF3SO3- 、 (C2F5O)3SiO、 (CF3SO2)2N- 、C2F5OSO3- 、C2F5OCO3- 、 等为负离子的离子液体。 -
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a. Friedel-Crafts acylation
Khadilkar 用RTILs BPAlCl4代替酰氯、酸酐、 卤代烃在Lewis酸/AlCl3进行了F-C反应。
优点： 1. 避免使用大量的AlCl3 /酰氯或卤代烃溶剂。 2. 环境友好, 可以取代传统的酸催化剂。
Khadilkar, Synth. Commun. 2000, 30, 1- 605
优点： 1. 反应程序简单化，产率极高 2. 第二步没有铝盐存在，且废弃物大大减少
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Pure Appl. Chem., 2000, 72(7):1391-1398
2、RTILS在催化领域中的应用
在催化领域：
室温离子液体的应用可以改变反应速 率，提高反应的转化率和选择性。
改变催化反应机理，引发新的催化活 性，可以产生许多新的独特性能，为催化 领域的研究开辟了更为广阔的空间。
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Christopher J., Adams M., Chem. Common., 1998, 19 (7); 2097-2098
b. Diels-Alder reaction
Lee等人报道了在 RTILs emim+/ BuPy+--AlCl4 进 行D-A反应。
优点：
1. 极性，Lewis酸性可调，可以提高产率和立体选择性。
优点： 1. 避免大量使用浓酸，环境友好，废物少，仪器腐蚀轻 2. 同时提高了转化率和产率。
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J. Peng, Y. Deng ， Tetrahedron Lett., 2001, 42(3), 403-405.
d. 药物合成
2000，Seddon等人完成了在RTILs [C4dmim][PF6] 中药物（Pravadoline）的全合成，产率可达99％。
2. 催化剂可以循环使用、反应蒸气压低、无爆炸性、热
稳定性高，而且易于操作。
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Tetrahedron Lett. 1999, 40, 2461
c. Beckman Rearrangement
Y. Deng 等人在RTILs BPBF4, BMIBF4实现了 Beckman 重排（solvent free）
C l-
- M 3+
Cl
-
Cl
-
Cl
F- F-
F-
5+
P
F-
F- F-
O
CF3 S O-
O
7
3CF O
O CF3
CF3
S O
S N_
O
OS
3
CF
_N S
O
O
O
M n+
O
O
S
_ N
CF
3
SO
O
_ N
O S
OS
CF3
3
CF3 O
O CF
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Synthesis of ionic liquids
N
NAlCl3X- [AMIM-AlCl3X-]
b. 不对称环源自文库化反应
不对称催化—— 不对称环氧化反应
Song等人研究结果表明RTILs在选择氧化反应中也具有优 越性。在原来的溶剂中加入RTILs bmimPF6后可以提高 催化活性。
加入前： conv. 86%，ee: 96% ------6h
加入后： conv. 86%，ee: 96% ------2h
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a. 不对称氢化反应
过渡金属络合物的碳碳双键不对称催化是均相催化 研究较多的反应之一。 传统方法缺点： 产物分离难，催化剂难以循环利用。
Dupont等人在离子液体中进行不对称氢化反应：
优点： 1. RTILs可以回收，催化剂可以循环利用。
2. 氢化产物可以定量的从反应混合物中分离。
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Tetrahedron Asymmetry, 1997, 8(2):177
室温离子液体及其应用
2007-10-10
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主要内容
一、室温离子液体的介绍 二、室温离子液体的应用
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一、室温离子液体的介绍
1、室温离子液体的定义
2、室温离子液体的结构
3、室温离子液体的特性
4、室温离子液体的分类
5、室温离子液体的相关理论
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1、室温离子液体的定义
完全由一种正离子和一种负离子组成， 在室温下呈液态的化合物，称之为室温离子 液体。
R
A lC l3 RX
NN
N
[MIM]
H P F 6/K P F 6 K X /H X
X- HBF4/KBF4 KX/HX N
R
N
N BF4-
[AMIM-X-]
R
[AMIM-BF4-]
N
N PF6- [AMIM-PF6-]
R
Jairton Dupont, Roberto F. de Souza, and Paulo A-. Z. Suarez, Chem. Rev. 2002, 102, 3667-3692 9
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Chem. Commun. 2000, 837
3、RTILS在纳米材料制备上的应用
Dupont 等人报道了在一定压力下（4atm）
用 H2 在室温离子液体 BMIPF6 中还原 Ir(铱) 的 一个配合物 Ir[Cl(cod)]2制备了Ir纳米微粒，并 将Ir纳米微粒/室温离子液体 BMIPF6 复合物直 接用作加氢反应的催化剂。
二、室温离子液体的应用
1、 RTILS在有机合成方面的应用 2、 RTILS在催化领域中的应用 3、 RTILS在纳米材料制备上的应用
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1、RTILS在有机合成方面的应用
在有机合成中：
室温离子液体可直接用于付氏烷基 化、酰基化、酯化和催化等反应的溶剂。
避免挥发性有机化合物 （VOCs） 带来的环境污染和对人类的危害，是传 统有机溶剂的理想替代品，是环境友好 的绿色溶剂。
—— 二十一世纪溶剂 ————— 绿色溶剂
离子液体 = 离子溶液
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2、室温离子液体的结构
离子之间作用力 ，晶格能 ，熔点 ，室温
下呈液态,所以称之为室温离子液体。
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J.Z. Yang, Green Chem., 2004, 6, 541-543.
3、室温离子液体的特性
1. 蒸汽压极小。
2. 液程很宽 。 3. 电导率高。 4. 电化学稳定性高,电化学窗口宽。 5. 热稳定性好，不易燃烧。 6. 粘度低，热容大。