[發明專利]一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體及其制備和應用

有效

• 申請號: 202010141140.6
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111393332B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 吳海虹;曹昊天;薛騰
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C07C279/14
• 分類號: C07C279/14;C07C277/08;B01J31/02;B01J35/12;C07C231/10;C07C233/03;C07C233/15;C07C233/25;C07C209/02;C07C211/48;C07C211/52;C07C213/00;C07C217/84
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體及其制備和應用，其特點是采用四甲基胍與二位溴代酯離子化，制得烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體，該離子液體應用在二氧化碳與N?甲基苯胺及其衍生物的甲?；图谆姆磻凶鳛榇呋瘎?，選擇性的生成N?甲基甲酰苯胺或N,N?二甲基苯胺及其衍生物。本發明與現有技術相比具有催化性能良好，反應條件溫和，后處理簡單，同時作為溶劑和催化劑，避免了大量使用有機溶劑，合成簡單，成本低廉，綠色高效，在藥物化學和醫藥中間體化合物的研究中具有重要意義。

技術領域

本發明涉及液體催化劑及應用技術領域，具體地說是一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體及其制備和在二氧化碳反應中的應用。

背景技術

二氧化碳作為一種無毒無害、儲量豐富、廉價易得的碳一資源，采用化學方法將二氧化碳轉化為高附加值產品已經成為工業界和學術界追求的目標。近年來，二氧化碳與N-甲基苯胺在有機堿的條件下反應可以選擇性地生成重要的醫藥中間體的N-甲基甲酰苯胺和N,N-二甲基苯胺被開發出來，引起了科學家們的廣泛關注，尋找一種催化體系在更溫和的條件下高效地催化該反應一直是眾人努力的方向。

離子液體具有極低的蒸汽壓、較高的化學和熱穩定性、結構多樣性和結構可調性，被廣泛應用于各類催化反應中，作為高效的均相催化劑，仍然可以被循環利用，且特殊設計過的離子液體在捕集吸收二氧化碳方面性能優異。

Liu等人首次將1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽離子液體引入N-甲基苯胺與二氧化碳的甲酰化的反應中同時作為溶劑和催化劑，其催化性能優異，循環使用多次后催化效率穩定。后續有一系列催化劑被開發出來應用于催化該類反應，且對不同底物均有良好的催化效果。

現有技術的離子液體合成工藝復雜，原料昂貴，制備成本高，污染環境或保存不易等問題，難以被廣泛應用，因此發展一種制備簡單、穩定性好和催化性能佳的離子液體對二氧化碳化學研究具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體及其制備和應用，采用四甲基胍與二位溴代酯離子化，制得烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體，合成工藝簡單，制備成本低，不污染環境，易于保存，將其中烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體應用在二氧化碳與N-甲基苯胺及其衍生物的甲?；图谆姆磻?，具有催化性能好、反應條件溫和后處理容易的優點，同時作為溶劑和催化劑，避免了大量有機溶劑的使用，符合綠色化學要求，是一種高效、經濟且符合資源節約的綠色合成途徑。

實現本發明目的的具體技術方案是：一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體，其特點是將四甲基胍與二位溴代酯進行離子化，制得下述結構通式的烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體：

其中：R為氫，甲基，乙基，正丙基，正丁基，正己基。

所述烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體的陽離子為乙酸乙酯基四甲基胍離子，甲基乙酸乙酯基四甲基胍離子，乙基乙酸乙酯基四甲基胍離子，正丙基乙酸乙酯基四甲基胍離子，正丁基乙酸乙酯基四甲基胍離子，正己基乙酸乙酯基四甲基胍離子，其陰離子為溴離子。

一種烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體的制備，其特點該離子液體的制備在60℃下，將二位溴代酯緩慢滴加在攪拌著的四甲基胍與乙腈混合溶液中，然后在60℃溫度下繼續反應12小時，待反應結束后經旋蒸脫去溶劑乙腈，并用去離子水稀釋，然后用乙酸乙酯洗滌三次，旋干水溶液，制得淡黃色液體為烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體。所述四甲基胍與二位溴代的酯和乙腈的摩爾體積比為1mmol：1.1mmol：1.5mL；所述二位溴代的酯為溴代乙酸乙酯、2-溴代丙酸乙酯、2-溴代丁酸乙酯、2-溴代戊酸乙酯、2-溴代己酸乙酯、2-溴代辛酸乙酯；所述烷基取代乙酸乙酯基胍離子液體為溴-乙酸乙酯基四甲基胍離子液體、溴-甲基乙酸乙酯基四甲基胍離子液體、溴-乙基乙酸乙酯基四甲基胍離子液體、溴-正丙基乙酸乙酯基四甲基胍離子液體、溴-正丁基乙酸乙酯基四甲基胍離子液體或溴-正己基乙酸乙酯基四甲基胍離子液體。