[發明專利]一種雙功能脯氨酸離子液催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201110084550.2
• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN102189000A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 沈永淼;陶菲菲;王嬌;胡幼華
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: B01J31/30
• 分類號: B01J31/30;B01J31/26;C07B43/04;C07C217/08;C07C213/02
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 方劍宏

技術領域:

本發明屬于有機化學合成領域，具體涉及一種雙功能脯氨酸離子液催化劑的制備方法。

背景技術：

化學工業在推動人類社會飛速發展的同時，也成為環境污染的主要來源。近年來，“綠色化學”引起科學界越來越多的關注，對化學反應催化劑和溶劑的優化成為綠色化學中最為重要的一環。綠色化學的興起直接促進了離子液體研究熱潮的出現，離子液體（ionic?liquid）作為一種新的化學反應溶劑，被譽為21世紀清潔綠色工業中最理想的反應介質之一，由于其具有不同于分子溶劑的特性，在化學反應中呈現出獨特的優點，在提高反應速率和選擇性以及優化催化劑的循環利用等方面具有明顯的優勢，已經被廣泛地用來取代傳統分子溶劑而成為新的反應介質。近年來，離子液體又在催化領域顯示出巨大的潛力，以離子液體催化劑替代其他有機催化劑的一些反應，具有反應產率高、易于分離且循環使用多次而催化活性依然很好的特性。因此，離子液體作為一種新型的反應媒介和催化劑，越來越受到人們的重視。

發明內容:

本發明的第一方面目的在于提供一種雙功能脯氨酸離子液催化劑的制備方法。

本發明為實現上述目的采取的技術方案如下，

一種雙功能脯氨酸離子液催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：稱取一定摩爾比的L-脯氨酸和氫鹵酸，在室溫下持續攪拌反應2小時，減壓蒸去水和氫鹵酸，再將其置于真空干燥箱，真空80℃下加熱1-2小時，得到脯氨酸離子液,?將脯氨酸離子液與路易斯酸混合均勻，再在真空80℃下加熱干燥1.5～2h，得到分散均勻的雙功能脯氨酸離子液催化劑。

較優的是：

所述的路易斯酸選自CuI、ZnCl₂、FeCl₃、CuCl₂或MgCl₂。

所述的脯氨酸離子液和路易斯酸按摩爾比1:2～2:1混合。

本發明的反應路線如下：

采用上述方法制得的雙功能脯氨酸離子液催化劑，由于同時具有Br?nsted和Lewis酸性中心，具有較高的穩定性和活性，且所用試劑價格均非常低廉，可以在反應中重復回收使用而性能保持不變。

本發明的另一方面目的在于提供一種上述制備的雙功能脯氨酸離子液催化劑，在催化由缺電子烯烴和烷基胺進行氮雜Michael加成反應中的應用，其特征在于，使用上述方法制備得到的雙功能脯氨酸離子液催化劑進行催化，所述的缺電子烯烴為丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸甲酯；烷基胺為二乙胺、嗎啡啉、哌啶或異丙胺。

催化反應方程式如下：

。

本發明的雙功能脯氨酸離子液催化劑，在催化上述反應時，具有較高的穩定性和活性，而且在多次循環催化反應后，雙功能脯氨酸離子液催化劑的催化活性無明顯降低，具有綠色、環保、可循環使用的優點。

以下結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

附圖說明：

圖1為本發明實施例1的雙功能脯氨酸離子液的紅外圖譜（FT-IR?5DX?型紅外光譜儀（美國Nicolet公司），衰減全反射（ATR））；

圖2為本發明實施例3中路易斯酸為CuI的雙功能離子液催化反應的產物氣相色譜圖（島津GC-14CPTF氣相色譜儀，Rtx-1?30mx0.25mmX0.25um）；

圖3為本發明實施例1的雙功能脯氨酸離子液在循環使用對Michael反應的影響。

具體實施方式:

實施例1：

稱取L-脯氨酸（Proline）11.5g（0.1mol）和40%氫溴酸21g（0.11mol），室溫攪拌下緩慢滴加40%氫溴酸，30分鐘滴完。在室溫下繼續攪拌反應2小時，減壓蒸去水和氫溴酸得到淡黃色液體，再將其置于真空干燥箱，真空加熱(80℃)1-2小時，將得到的脯氨酸離子液與9.5g?CuI以2:1的摩爾比混合均勻，呈土黃色粘稠液，再真空80℃加熱干燥1.5-2h，得到分散均勻的雙功能脯氨酸離子液（CuI/Proline（1:2）離子液）。將制得的CuI/Proline（1:2）離子液進行紅外圖譜分析，CuI/Proline（1:2）離子液的紅外圖譜顯示如圖1所示，圖中：1460?cm^-1是吡啶吸附在Lewis酸上，而在1630，1640?cm^-1處的彎曲振動吸收峰是吸附在Br?nsted酸上，說明該催化劑的結構中包含Lewis酸和Br?nsted酸。

實施例2：