[發(fā)明專利]一種咪唑類氧化-溫控雙功能離子液體及其合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310303253.1
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103333114A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于鳳麗;解從霞;袁冰;柳春玉;于世濤
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C07D233/60
• 分類號: C07D233/60;C08G65/08;B01J31/34;B01J31/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能化離子液體及其合成方法，具體的說是涉及一種咪唑類氧化-溫控雙功能離子液體及其合成方法，屬于新型化學(xué)材料及其制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

離子液體是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽類，具有蒸氣壓低、結(jié)構(gòu)可設(shè)計、性質(zhì)可調(diào)控、溶解性好、熱穩(wěn)定性高和不會使催化劑失活等特點(diǎn)，被作為一類環(huán)境友好的溶劑用于許多化學(xué)反應(yīng)中。近期，將一些有催化活性中心的基團(tuán)或各種官能團(tuán)通過化學(xué)反應(yīng)組裝到離子液體的結(jié)構(gòu)中，使離子液體功能化，以滿足特定的需求，是當(dāng)今離子液體研究的前沿。目前合成的功能化離子液體主要包括酸性離子液體、堿性離子液體、含金屬類離子液體、手性離子液體、胍類離子液體、羥基功能化離子液體等等。不同的功能化離子液體用于不同的基元反應(yīng)。研究結(jié)果表明，這類離子液體作為“需求特定”或“量體裁衣”的綠色催化劑，在提高轉(zhuǎn)化率、選擇性和催化劑循環(huán)使用等方面獲得了理想的效果。

雜多化合物（雜多酸及其鹽）是一類兼具絡(luò)合物和金屬氧化物結(jié)構(gòu)特征的無機(jī)高分子化合物，組分比較簡單，結(jié)構(gòu)確定，且具有較好的熱穩(wěn)定性，可用作酸性、氧化性或雙功能催化劑，具有催化活性高、選擇性好、使用條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。雜多酸離子液體是有機(jī)陽離子與雜多酸陰離子結(jié)合在一起的雜多酸鹽，目前關(guān)于這類離子液體的報道，多數(shù)在雜多酸陰離子中保留活潑的氫質(zhì)子或（和）陽離子結(jié)構(gòu)中引入磺酸基，因此主要用作Bronsted酸催化劑（Angew.?Chem.,?Int.?Ed.2009,?47,?168-171;?Ind.?Eng.?Chem.?Res.2011,?50,?11440-11444;?專利201110147123.4;?201110250186.2;?201110250187.7）。利用雜多酸離子液體的氧化性，離子液體1用于催化烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)（Green?Chem.2009,?11(10),?1589-1594），離子液體2和3用于催化燃油的氧化脫硫反應(yīng)（Chin.J.?Catal.2009,?30,?1222-1226;?Ind.?Eng.?Chem.?Res.2010,?49,?8998-9003）

雖然離子液體催化反應(yīng)體系在解決離子液體的分離、回收和循環(huán)使用上很湊效，但反應(yīng)體系多數(shù)仍屬于兩相催化，在反應(yīng)速度上明顯不及均相催化。因此，離子液體參與的理想反應(yīng)體系應(yīng)該是，高溫反應(yīng)時離子液體與反應(yīng)物共處一相，反應(yīng)結(jié)束后離子液體與產(chǎn)物又分處兩相，即達(dá)到所謂的“高溫均相反應(yīng)，低溫兩相分離”的目的，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)-分離一體化以及離子液體的回收和重復(fù)使用。

專利200610046354.5發(fā)明了一種含PEG鏈的季銨鹽類溫控離子液體4，該類離子液體與有機(jī)溶劑組成的體系具有“高溫混溶，室溫分相”的功能，因此可以通過“溫控”實(shí)現(xiàn)“均相反應(yīng)，兩相分離”，使均相絡(luò)合反應(yīng)催化劑得以簡單有效的分離回收及循環(huán)使用。該溫控體系已用于高碳烯烴的氫甲酰化反應(yīng)（專利200610046355.X）和氫化反應(yīng)（專利200610046354.5和200810229763.8）中，催化劑顯示出良好的循環(huán)使用性。在這些反應(yīng)中，溫控離子液體主要充當(dāng)催化劑的載體，以實(shí)現(xiàn)催化劑的簡便回收，而離子液體本身并不具備催化活性。

文獻(xiàn)Green?Chemistry,?2010,?12,?1196-1200和Tetrahedron,?2010,?66(47),?9145-9150分別報道了一種噻唑類溫控離子液體5和一種三唑類溫控離子液體6，分別以這兩類離子液體為N-雜環(huán)卡賓催化劑的前體，并以離子液體催化劑自身為一相，以一定比例配制的甲苯和正庚烷為一相，可以通過“溫控”實(shí)現(xiàn)Stetter反應(yīng)的“均相反應(yīng)，兩相分離”，離子液體催化劑可以簡單的回收和重復(fù)使用。顯然，這兩類溫控離子液體不具備催化氧化性，對于催化氧化反應(yīng)顯然是不適用的。