无溶剂有机合成
浅谈现代有机合成的最新进展
浅谈现代有机合成的最新进展摘要简要介绍现代有机合成的新概念和新方法,从有机合成的新溶剂、微波在有机合成中的应用以及具体的有机合成实例三个方面,综述有机合成新技术、新方法的情况。
关键词有机合成;新技术;微波;无溶剂;进展有机合成是指利用化学方法将原料制备成新的有机物的过程。
现代的有机合成不但能合成自然界存在的结构复杂而多样的有机物,而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质。
有机合成化学发展很快,有关新试剂、新方法、新技术、新理念不断涌现。
1现代有机合成新概念1.1原子经济化原子经济化的概念是美国著名有机化学家B.M.Trost于1991年首先提出的,并将它与选择性归结为合成效率的2个方面。
高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之转化到目标分子中,达到零排放。
原子经济化反应有两大优点:一是最大限度地利用原料;二是最大限度地减少了废物的生成,减少了环境污染。
原子经济化反应符合社会发展的需要,是有机合成的发展方。
原子经济化是现代有机合成追求的一个重要目标,也是绿色合成的一个重要指标。
原子经济化原则引导人们在有机合成的设计中经济地利用原子,避免使用保护或离去基团,减少或消除副产物的生成。
当前,提高有机合成原子经济化的主要途径有:开发高选择性和高效的催化剂;开发新的反应介质和试剂,提高反应选择性。
总的来说主要在合成路线和反应条件上做文章。
1.2绿色有机合成绿色化学是化学学科发展的必然选择,是知识经济时代化学工业发展的必然趋势。
绿色有机合成的研究正围绕着反应、原料、溶剂、催化剂的绿色化而展开,而包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程在内的生物技术、微波技术、超声波技术以及膜技术等新兴技术也将大大促进绿色有机合成的发展。
实现有机合成的绿色化,一般从以下方面进行考虑:开发、选用对环境无污染的原料、溶剂、催化剂;采用电化学合成技术;尽量利用高效的催化合成,提高选择性和原子经济性,减少副产物的生成;设计新型合成方法和新的合成路线,简化合成步骤;开发环保型的绿色产品;发展应用无危险性的化学药品等。
熔融尿素催化法酞菁-概述说明以及解释
熔融尿素催化法酞菁-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:熔融尿素催化法是一种重要的有机合成反应方法,通过在高温下使用尿素作为催化剂,在无溶剂条件下进行反应。
这种方法具有操作简单、环境友好、高效率等优点,已被广泛应用于有机化学领域。
酞菁是一类重要的有机化合物,具有多种生物活性和应用价值。
本文将探讨熔融尿素催化法在酞菁合成中的应用,为进一步研究和应用提供参考。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍本文的整体组织和内容安排,包括各个章节的主题和内容概要,为读者提供一个整体的指引。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述部分将介绍文章要讨论的主题和问题,引起读者的兴趣。
文章结构部分(本部分)将介绍文章的整体结构和章节安排。
目的部分将明确本文的研究目的和意义。
正文部分将包括熔融尿素催化法介绍、酞菁的合成方法和熔融尿素催化法在酞菁合成中的应用三个小节。
其中,熔融尿素催化法介绍将详细介绍熔融尿素催化法的原理、特点和应用领域;酞菁的合成方法将介绍酞菁的合成途径和常用方法;熔融尿素催化法在酞菁合成中的应用将探讨该催化方法在合成酞菁时的具体应用和效果。
结论部分将对整篇文章的内容进行总结和归纳,展望未来可能的研究方向和发展趋势,最后得出结论。
1.3 目的本文旨在探讨熔融尿素催化法在酞菁合成中的应用,着重分析该方法对酞菁合成的影响和优势。
通过深入研究和讨论,旨在为相关研究提供参考和借鉴,促进该领域的发展与进步。
同时,本文也旨在加深人们对于熔融尿素催化法及其在有机合成中的应用的认识,拓宽读者对于化学反应机制和催化剂设计的理解。
2.正文2.1 熔融尿素催化法介绍熔融尿素催化法是一种常用的有机合成方法,其原理是利用尿素作为催化剂在高温条件下实现有机物的合成反应。
尿素是一种廉价且易得的化合物,具有良好的催化活性和选择性,因此被广泛应用于有机合成领域。
熔融尿素催化法的优势在于反应条件温和,反应物易于处理且选择性高,可以减少副反应产物的生成。
!无溶剂法合成高固含量水性聚氨酯
中山大学硕士学位论文无溶剂法合成高固含量水性聚氨酯姓名:周海锋申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:卢江20090611第一章前言1.1聚氨酯简述聚氨酯(polyurethane,简称PU)是指主链中含有许多重复的氨基甲酸酯链节(即氨酯键一NH—C0-o_)的高聚物,全称是聚氨基甲酸酯。
一般由多异氰酸酯与多元醇(包括含羟基的低聚物)加聚反应生成,如图1-1。
按多元醇的主链结构分为聚醚型和聚酯型两类。
OCN—Rl-NCO+Ho_R2—oH—P~舻R2_0-co.NH—RI_NH-co_OR_o~图I-I合成聚氨酯的基本反应聚氨酯除含有大量的氨基甲酸酯基外,还可能有酯基、醚基、缩二脲基、脲基甲酸酯基、异氰脲酸酯基,以及油脂的不饱和基团等;既有柔性的链段,又有刚性的链段,在大分子链之间还存在氢键,使它具有优异的性能,如较强的耐磨性,良好的附着力,优良的耐低温、耐油、耐水、耐酸碱及耐化学品性。
由于原材料和配比的变化,其性能可在很宽的范围内改变,可以制得硬、半硬及软的泡沫塑料、塑料、弹性体、弹性纤维、合成皮革、涂料、胶黏剂及防水灌浆材料等产品,在国防、基建、化工防腐、车辆、飞机、木器、电气绝缘等各方面都得到了广泛的应用。
聚氨酯制品的独特性能和广泛应用,促使其消费量直线上升。
据英国IAL咨询公司AngelarAustin报道,2005年世界聚氨酯制品总产量约为1375万t,2000一--2005年年均增长率为6.7%。
预计2010年产量将达1691万t,2005--一2010年年均增长率为4.2%。
[1]聚氨酯按分散介质分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯两大类。
传统的溶剂型聚氨酯在合成过程中需要使用大量的有机溶剂,致使产品中挥发性有机化合物(voc)含量高,易造成环境污染,危害人体康健[2]。
水性聚氨酯是以水代替变小,但当亲水性基团的含量增加到一定程度后,粒径的变化较小。
另一方面,粒径随着亲水性基团含量的增多而减小势必将增加总的双电层数和粒子的流体体积,增加了微粒之间的总体作用力,从而导致黏度的增大。
无溶剂法合成亚磷酸二乙酯
・21・无溶剂法合成亚磷酸二乙酯陶贤平1景晓辉2杨洋3(1南通职业大学,南通226007;2南通工学院,南通226007;3如东合成化工厂,如东226408)-C 2H 5C lO‖摘要本文研究了无溶剂法合成亚磷酸二乙酯的反应温度、反应时间、真空度、配料比和加料方式对产物收率的影响,找出了最佳反应条件。
关键词亚磷酸二乙酯;三氯化磷;合成中图法分类号T Q2250前言亚磷酸二乙酯是无色透明的油状液体,有刺激性,能与乙醇等有机溶剂混溶,沸点187~188℃。
作为重要的磷酸酯中间体,主要用于制取农药、塑料助剂、防火材料、石油添加剂及磷酸型缓蚀剂等。
合成亚磷酸二乙酯的方法有多种[1,2],国内未见有公开的报道。
采用无溶剂法制取亚磷酸二乙酯,此法具有反应速度快、回收操作费用低等特点。
本文旨在找出影响反应的主要因素,确定无溶剂法合成的最佳工艺条件,为生产工艺调整提供一定的依据。
1实验部分1.1原理三氯化磷与乙醇极易反应,并放出大量的热,反应过程为:PC l 3+2C 2H 5OH —→(C 2H 5O )2PC l +2HC l(1)(C 2H 5O )2PC l +C 2H 5OH —→(C 2H 5O )3P +HC l ————→(C 2H 5O )2P (H )O +C 2H 5C l(2)总反应式:PC l 3+3C 2H 5OH —→(C 2H 5O )2P (H )O +2HC l +C 2H 5C l (3)亚磷酸二乙酯主要以下列互变异构体存在[3]:(C 2H 5O )2P -OH Ω(C 2H 5O )2P -H (阿尔布佐夫重排)。
1.2主要试剂三氯化磷,工业品(二级),其它均为分析纯1.3试验步骤四口烧瓶中,设有密封搅拌装置、加长回流冷凝管(进水≤5℃)、恒压滴液漏斗、温度计、空气导入管及带有CaC l 2干燥管的气体吸收抽气装置。
先开启搅拌器,起动真空泵并调节系统真空度在某一范围内,然后在冰水浴冷却下加入70m l (1.2m ol )乙醇,再滴入66m l (0.75m ol )三氯化磷和74m l (1.28m ol )乙醇,温度不超过30℃,滴完后升温至90℃,维持一段时间,最后进行减压蒸馏(加20 长的填料分馏柱),收集86~87℃/2666Pa(绝)的馏分即为产品。
查尔酮类化合物制备方法的探究
查尔酮类化合物制备方法的探究有机合成反应,特别是涉及固体物质的反应,通常使用有机溶剂作为介质,但反应过程中使用的有机溶剂容易污染环境。
近年来备受关注的无溶剂反应避免了有机溶剂的使用,不仅减少了环境污染,简化了反应操作和后处理过程,缩短了反应时间,降低了生产成本,而且具有产率高、选择性强的优点。
因此,作为实现“绿色化学”的重要途径,它越来越受到人们的关注。
本文采用的球磨法是无溶剂法中的重要方法之一。
查尔酮是一种重要的有机合成中间体。
其化学结构为1,3-二苯基丙烯酮,是存在于甘草等药用植物中的天然化合物。
和红花。
因此,它具有抗肿瘤活性、抗寄生虫病、抗病毒等生物活性。
,是一类具有很高研究价值的化合物,因此其制备方法备受关注。
虽然查尔酮的合成已有不少成功的报道,但含硝基的醛酮缩合反应的研究却很少,且大多采用传统方法,反应时间长,产率低。
本文介绍了无溶剂法的概念和具体方法,查尔酮的合成方法及其应用的研究现状。
在无溶剂条件下,以氢氧化钠和碳酸钾的混合碱为催化剂,采用研磨技术促进反应合成。
通过实验,将查尔酮的经典合成方法与无溶剂法中的球磨法进行了比较。
结果表明,球磨法具有产率高、时间短、操作简单、选择性强等优点。
关键词:球磨;查尔酮;邻硝基查尔酮;准备无溶剂有机合成是近年来新兴的绿色化学方法。
它避免了有机溶剂的使用,不仅减少了环境污染,简化了反应操作和后处理过程,缩短了反应时间,降低了生产成本,而且往往具有产率高、选择性强的优点。
无溶剂法主要采用以下方式:(1)有些反应只需加热、静置、搅拌混合即可进行;(2)用研钵研磨、粉碎、加压混合,机械方法如球磨或高速振动粉碎,机械方法如超声波照射反应;(3)用光照射使反应进行;(4)在干燥器中反应。
本文采用球磨法制备查尔酮是第二种方法。
查尔酮是合成各种天然产物的重要有机中间体。
查尔酮及其衍生物是芳香醛和酮交叉羟醛缩合的产物,化学名称为1,3-二苯基丙烯酮。
查尔酮化合物广泛存在于自然界中,其母体化合物存在于许多天然植物中,如甘草和红花。
1_4_二氢吡啶衍生物的合成方法
1,4-二氢吡啶衍生物的合成方法摘要: 1,4 - 二氢吡啶类化合物的合成-般采用 Hanztch 合成法。
近 10 年来,国内外科学工作者对此做了大量的研究工作,合成出了许多1,4 - 二氢吡啶类衍生物 , 在合成的过程中积累了经验 ,方法上有所改进 ,其中微波辐射合成法,优化了合成的过程,使合成操作更简便,减少环境污染 ,收率有所提高。
关键词:Hanztch合成法微波辐射合成法1.引言l,4-二氢吡啶类化合物具有广泛的生物学功能。
在医学上,主要用于治疗高血压、心绞痛、心律失常、充血性心肌病及缺血性心脏病等,其次用于治疗肠胃疾病、雷诺氏病以及作为治疗肺动脉高压和癫痫病的辅助药物,后来人们发现l,4-二氢吡啶类化合物还能抑制血小板凝结,增强抗癌药物的疗效。
因此对1,4-二氢吡啶类化合物合成方法的改进以及探索合成新的1,4-二氢吡啶类化合物已成为化学家们广泛关注的课题。
2.1,4-二氢吡啶类衍生物应用的研究现状2.1 作为 NADH 模型化合物的应用还原性辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是 N-取代-1,4-二氢烟酰胺衍生物,在维持细胞生长与分化及修复多糖的合成与代谢等生物体内的氧化还原过程中起着重要的作用,其活性部位是二氢烟酰胺,与 1,4-二氢吡啶极其相似。
由于生物体是-个复杂多变的体系,直接研究辅酶NADH 在生物体内的作用机理是很困难的,因此可以通过研究含1,4-二氢吡啶环的化合物在化学条件下的作用机理,来认识辅酶 NADH 的作用机理,从而使1,4-二氢吡啶类化合物成为研究辅酶NADH 在生物体内的反应机理的重要模型。
2.2 作为钙拮抗剂在临床上的应用1,4-二氢吡啶类化合物具有很高的生理活性,是生物和医药方面非常重要的-类化合物。
二氢吡啶杂环是许多生物活性化合物的结构部分,广泛存在于血管扩张剂、支气管扩张剂、抗动脉粥样硬化剂、抗肿瘤和抗糖尿病等药物中。
1,4-二氢吡啶类化合物作为钙拮抗剂在临床上广泛应用,其机制为通道水平上选择性地阻滞钙离子经细胞膜上的钙离子通道进入细胞内,以减低细胞内钙离子浓度,从而使血管平滑肌舒张,血管扩张,临床上广泛用于治疗心绞痛、高血压、心率失常、心力衰竭等心血管疾病。
无溶剂有机合成知识分享
3)分离问题: 如果反应不是定量完成,仍有分离问 题,又有可能使用有机溶剂。
11
四、无溶剂有机合成的反应方法及实例
(一)用球磨法反应
在圆筒形金属制反应器中加入金属球和要 进行反应的物质,使反应器旋转,进行研磨以 实现反应。
2
传统有机溶剂的优点: 1、能很好地溶解有机反应物; 2、使反应物分子在溶液中均匀分散; 3、稳定地进行能量交换。 传统有机溶剂的缺点: 1、毒性、挥发性; 2、难以回收。
3
一、无溶剂有机反应
无溶剂有机反应最初被称为固态有机反应, 因为它研究的对象通常是低熔点有机物之间的 反应。 反应时,除反应物外不加溶剂,固体物 直接接触发生反应。 实验结果表明,很多固态 下发生的有机反应,较溶剂中更为有效和更能 达到好的选择性。因此,90 年代初人们明确提 出“无溶剂有机合成”,它既包括经典的固— 固反应,又包括气—固反应和液—固反应。
为除去环境污染物中的有害有机氯化物, 如DDT(双对氯苯基三氯乙烷 (ClC6H4)2CH(CCl3)) 、 PCB(多氯化联(二)苯) 、氯苯、二恶英等把污 染物与Mg、或Ca、CaO 等混合用球磨法研磨 6h 可脱氯。
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又如烯胺类物质1 与物质2, 用球磨法反应3h , 再加热到80°C 、5min,150°C、5min ,系统 经一系列反应得产物3:
无溶剂有机反应可在固态、液态及熔融状态下进 行,也可以超声波、微波协助反应,或通过机械 能完成。
(一)无溶剂合成的优点
1)低污染、低能耗、操作简单: 无溶剂固态有机合成中由于没有溶剂的参与,减 少了溶剂的挥发和废液的排放,也就降低了污 染;同时,熔点在150 ℃以下的有机固体原料只需 室温搅拌、研磨,不需要加热操作,因此节能、 方便;由于不用溶剂降低了生产成本。
机械化学在酰胺化反应中的应用
长三角绿色制药协同创新中心《绿色制药技术》研讨报告题目:机械化学在酰胺化反应中的应用姓名:学号:班级:绿色制药1301研讨课主题:机械化学技术用于无溶剂合成反应研讨课时间:2015.11.25目录1研究背景 (1)1.1无溶剂反应 (1)1.2机械研磨化学 (1)1.3酰胺化反应 (2)2技术应用案列 (3)2.1机械研磨法合成甲酰胺类化合物 (3)2.2机械研磨条件下芳醛芳胺直接氧化酰胺化反应 (4)3总结与讨论 (4)3.1机械研磨合成的优缺点 (4)3.2机械研磨设备和反应条件的探讨 (5)参考文献 (5)1研究背景1.1无溶剂反应大多数的有机反应是在溶液中进行的,在溶液中反应物分子能均匀分散,稳定地交换能量。
由于大多数有机溶剂都具有易燃易爆、有毒有害的缺点,所以对无溶剂参与的有机反应进行研究具有十分重要的理论意义和广泛的应用前景。
没有溶剂参与的有机反应,由于没有溶剂分子的介入,反应体系的微环境不同于溶液中,使得反应物局部的高浓度,提高了反应速度和效率,并且由于这种反应操作简单,加热、振荡、研磨、超声辐射及微波辐照都可以加速反应,同时避免了由于使用溶剂所带来的危险性、毒害性和增加成本等缺点,所以无溶剂的合成反应成为近年来的研究热点之一,并已实现了多种重要的有机反应。
90年代初人们明确提出无溶剂有机合成,它既包括经典的固-固反应,又包括气-固反应和液-固反应[1]。
机械研磨化学就是属于固相无溶剂有机合成的一种。
1.2机械研磨化学机械研磨有多种方式,最简单的就是实验室常用的研钵,这种手工研磨能够引发一系列不需要克服高能垒的反应。
另一种是球磨,一般应用于引发需要更高能量或者反应时间较长的反应。
不管是哪一种,它们的基本原理是一样的,都是由机械力诱发使其发生化学反应。
这里所说的机械力范围较广,主要包括粉碎和研磨过程中的冲击力或研磨作用力、压力、摩擦力等。
所以,凝聚态下的物质受到外来机械力的作用而发生化学变化的现象都可以称为机械化学反应。
干法合成技术在化工领域的应用案例分析
添加标题
干法合成技术简介:干法合成技术是一种在无溶剂 或低溶剂条件下进行的合成方法,具有环保、高效、 节能等优点。
添加标题
干法合成技术的优势:相比于传统的湿法合成技术, 干法合成技术具有操作简便、反应速度快、产物纯 度高、能耗低等优势。
添加标题
干法合成技术在新能源材料中的应用案例:例如, 在锂离子电池材料、太阳能电池材料等领域的应用, 能够提高材料的性能和稳定性。
优势与挑战:干法 合成技术能够提高 反应速度、减少能 耗和溶剂使用,但 同时也需要解决反 应条件苛刻、设备 成本高等问题。
未来发展方向:随 着技术的不断进步 和应用领域的拓展, 干法合成技术在制 药工业中的未来发 展方向包括优化反 应条件、降低成本、 提高产品纯度等方 面。
干法合成技术简介:干法合成技术是一种新型的合成方法,通过在干燥状态下进行化学反应, 实现高效、环保的合成过程。
技术原理:利用固体酸催化剂在干燥状态下实现反应,避免了传统湿法工艺中的溶剂使用和 废弃物处理问题。
工艺流程:原料混合、干燥、催化剂加入、反应、分离、精制等步骤,最终得到草铵膦产品。
案例名称:锂离子电池正极材料
案例简介:采用干法合成技术制备的锂离子电池正极材料具有高能量密度、长寿命等优点,广泛应用于电动汽车、 混合动力汽车等领域。
干法合成技术广泛应用于医药、 农药、染料等领域
该技术具有操作简便、能耗低、 产物纯度高等优点
干法合成技术是一种在无溶剂或低溶剂条件下进行的化学反应过程
通过固体催化剂或引发剂的作用,使反应物在固体表面或孔道中进行化学反应
干法合成技术具有反应条件温和、产物纯度高、操作简便等优点 在化工领域中,干法合成技术广泛应用于制备高纯度、高性能的化学品
有机锌试剂制备机理
有机锌试剂制备机理一、引言有机锌试剂是一种重要的有机合成试剂,广泛应用于有机合成领域。
它由锌粉和有机卤化物反应而成,其制备过程中涉及到多个反应步骤和中间体的生成。
本文将从反应原理、制备方法和机理等方面对有机锌试剂进行全面详细的介绍。
二、反应原理有机锌试剂的制备是通过锌粉与有机卤化物在氢化物存在下发生置换反应而得到。
具体反应方程式如下所示:R-X + Zn → R-Zn-X其中,R表示烷基或芳基基团,X表示卤素(如Cl、Br、I),Zn表示锌。
三、制备方法1. 传统方法:传统的有机锌试剂制备方法是将锌粉与溴代烷或碘代烷在干乙醚或四氢呋喃中加热回流,使之发生置换反应。
该方法需要使用大量的溶剂,并且产率较低。
2. 现代方法:近年来,随着绿色化学和可持续发展的要求不断提高,人们开始寻找更为环保、高效的有机锌试剂制备方法。
目前已经有多种现代方法被开发出来,如以下几种:(1)无溶剂法:无溶剂法是一种绿色环保的制备方法,其原理是将锌粉和卤化物加入反应体系中,通过高能超声波或机械球磨等方式实现反应。
该方法不需要使用任何有机溶剂,避免了有机溶剂对环境的污染,并且反应时间短、产率高。
(2)氛围下制备法:该方法是在惰性气体氛围下进行反应,如氮气、氩气等。
由于惰性气体不会与反应物发生反应,因此可以有效地避免空气中的水和氧对反应的干扰。
该方法具有操作简便、产率高等优点。
(3)微波辅助法:微波辅助法是一种快速高效的制备方法,在微波场作用下可以使反应速率大大增加。
该方法具有节能、高效等优点。
四、机理分析在传统的有机锌试剂制备过程中,锌粉首先被还原成Zn(0),然后与卤代烷发生置换反应生成有机锌试剂。
该过程中涉及到多个反应步骤和中间体的生成,具体过程如下:1. 锌粉还原锌粉在反应体系中首先被还原成Zn(0),其反应式为:Zn2+ + 2e- → Zn(0)2. 卤代烷亲核取代有机卤化物与锌发生亲核取代反应,生成有机锌卤化物。
该反应是一个放热反应,可以通过加热或回流来促进反应。
无溶剂胶水
无溶剂胶水
无溶剂胶水是一种不含有机溶剂的胶水,它采用新一代材料并通过先进的工艺合成,是一种新型的胶水。
无溶剂胶水在粘接过程中,不会产生有害挥发性有机化合物,因此它具有环保、安全的特点。
这种胶水还具有较高的粘接强度和快速粘接的特点,可以广泛应用于各种材料的粘接,如玻璃、金属、塑料等。
在使用无溶剂胶水时,需要注意通风情况,并避免长时间吸入其挥发的气体。
同时,应当遵循相关的安全指南和注意事项,确保胶水的正确使用。
无溶剂胶水适用于各种行业的粘接需求,特别是在环保要求高、安全意识强的领域,如医疗器械、食品包装、汽车制造等。
总的来说,无溶剂胶水是一种环保、安全、高效的粘接材料,适用于各种材料和行业的粘接需求。
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F F
S F
N OO
O S F C
F F
N(CF3SO2)2
1.2.3.离子液体的制备
Me N
N
n-BuCl
Me N Cl
6 N Bu-n HPF6/NaOH
KPF 或
Me N
N Bu-n BF6
N N [BF4] -
N
[AlCl4] -
N
N
[PF6]
-
1.2.1.离子液体的结构及其特性
常用的离子液体其结构基本上由杂环阳离子和无机阴离子所构成。含杂环阳离 子咪唑和吡啶都是具有芳环性的环状结构。咪唑阳离子是咪唑环上3-位氮原子的孤 对电子与H+或R+结合所形成的一种特殊季铵盐,由于有大π键,正电荷分散在整个 环上,1,3-位的氮原子变为等同。环的2,4,5-位的碳原子也可以有取代基。当吡啶环 上氮原子的孤对电子与H+或R+结合时,形成吡啶盐,由于存在大π键,正电荷被分 散到整个环上。 离子液体的阴离子主要有:BF4-,PF6-,OTf(CF3SO3-),NTf2-[N(CF3SO2)2-], CP3COO-,CTf3[C(CF3SO2)3] -,C3H7COO-,PO43-等。
硝基甲烷与3-丁烯-2-酮发生的Micheal反应在水中的反应速度和选择性均大于在甲醇中的 反应速度和选择性,而且不使用碱来催化。
(5)缩合反应
在水/十二烷基硫酸钠(SDS)体系中,10 mol%的二苯基硼酸催化,醛和烯醇三甲基硅醚 反应,高选择性地得到顺式取代的β-羟基酮(80%~94%)。
在水介质中三乙基苄基氯化铵(TEBA)存在下,芳醛与4-羟基香豆素反应合成了双香豆 素类衍生物。找到了一种合成该类化合物快速、方便、高效和洁净的方法。
N
N R 100%
AlCl4
X N N R
NH4BF4, MW -NH4X
BF4 N N R 81%-89%
R: n-Butyl, n-Hexyl, n-Octyl.
X:Cl, Br, I
1.2.4.离子液体在有机合成中的应用
(1)取代反应
O ArH + Br N O
[bbim]BF4
O Ar-Br + H N O
[bmim]PF6
X R
1
+ R2
HN
Y
R1 R2
N
Y
O R : NO2, CN X: F, Cl, Br
1
R2: NO2, F, Y: N, O
,
O
O, MeC(CO2Et)2
+
Sc(OTf)3 20℃, 12h
+
O
OR + KSCN
[bmim]PF6 /H2O(2:1)
环戊二烯与3-丁烯-2-酮的Diels-Alder 反应,在水中的反应速度是在乙醇中 的60倍,在水中反应产物endo∶exo为 20以上,而在乙醇中的反应产物 endo∶exo仅为8.5。由此可见,水不 仅能促进此反应的反应速度,而且还 能提高此反应产物的endo∶exo比值。
(4)Micheal加成反应
合成的新领域。 离子液体基本上可以分为三类:即AlCl3型离子液体,非AlCl3型离 子液体和其他特殊的离子液体。由于AlCl3型离子液体的化学稳定性和 热稳定性差,我们主要介绍非AlCl3型离子液体,特别是含咪唑杂环和 吡啶杂环的离子液体。
1.2.1.离子液体的命名
离子液体的命名,用系统命名法名称太长,所以通常用标记法。 正离子的标记:N,N'(或1,3)取代的咪唑离子记为[R1R3im]+,N-乙基N'-甲基咪唑阳离子记为[emim]+,如果咪唑环的2-位上还有取代基则 记为[R1R2 R3im]+。吡啶环氮原子上有取代基R记为[RPy]+,一般季铵 盐离子如二甲基乙基丁基铵记为[N1124]+。以咪唑和吡啶为基体的离子 液体如1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼[bmim]+[BF4]-,1-丁基-3-甲基咪唑 六氟化磷[bmim]+[PF6]-,正-丁基吡啶四氯化铝[n-bPy]+[AlCl4]-。
20世纪80年代初,Breslow重新研究了水介质中的有机反应, 发现在水介质中因疏水效应可以大大提高反应速率。水作介质还 可调控反应的pH,使用环糊精和表面活性剂等添加剂可促进反应 进行。有机反应产物在水中的低溶解度又可减少产物的损失,提 高反应产率。
(1)氧化反应
(2)还原反应
(3)Diels-Alder环加成反应
1.2. 离子液体作介质的有机合成
离子液体又称室温熔融盐,室温下不发生结晶。早在1914年就首次
合成了离子液体-[EtNH3][NO3]。到了20世纪80年代,Magnuson等研究 了[EtNH3][NO3]作为反应溶剂的性质。其后人们合成了更多的离子液体
并考查了它们作为有机溶剂的替代品在有机反应中的应用,开拓了绿色
有机合成新技术
有机合成新技术是指在近50年来发展起来的 在较广泛范围内应用的合成技术,如非传统溶剂 (水、离子液体、超临界流体、两相介质)中的 有机合成、无溶剂有机合成、固相有机合成、外 场(微波辐射、超声波)等作用下的合成等。这 些技术相对于合成某一产物所用的传统技术,具 有显著的优点:即提高反应效率,节约能源,提 高反应的选择性,减少副反应,改善环境,更具 有实用性,是相应的经典方法的补充和发展。
NH2 Me
L-酒石酸 MeOH
NH2
D
CHO CHO , HCHO, NH3 △
Ph N Me D N
Me
① CH3CCl3, EtBr ② NaBF4,acetone
Ph N
D
N
BF4-
Me
N
X N R
MW RX
N
N
MW X-R-X
X N N R N
X N
Cl N N R
AlCl3· 6H2O MW
1. 非传统溶剂中的有机合成
传统的有机合成主要在有机溶剂中进 行。近30年来,有机合成反应扩展到了水、 离子液体、超临界流体和两相介质等溶剂 体系中,使有机合成反应向绿色化方向发 展。
1.1. 水介质中的有机合成
水是一种廉价、安全、无污染的绿色溶剂,而有机溶剂具有 易燃、易爆、易挥发、容易污染环境的缺点,因此,水介质中的 有机反应是一类环境友好反应。 人们早已发现许多有机反应可以在水中进行,但由于绝大部 分有机物在水中溶解度小,而且许多试剂在水中不稳定,所以早 期科学家对水相中的有机反应没做进一步研究。