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浙江大学博士学位论文 摘要 本论文由三部分组成。第一部分综述了近年来离子液体在选择性有机反应中的应用研 究。第二部分是正文部分,分两章:第一章主要研究了离子液体促进选择性有机化学反应: 第二章主要研究了离子液体 b m i m b r 。与活性芳烃的选择性溴化反应。第三部分是实验部分, 讲述了实验的具体步骤和化合物的结构表征数据。 正文部分第一章首先研究了在【b m i m b f o “b m i m p f 日 等离子液体中,碱性和中性条 件下苯并三氮唑与不同的卤代烃进行选择性烷基化反应。不仅提高了产率和选择性,而且离 子液体可以重复使用,产率没有明显的变化。第二、我们成功地在离子液体 b m l m b f 4 、 b m i m p 蹦中实现了选择性进行吡咯的亲核取代和亲电加成反应。证明了吡咯的烷基化在 离子渡体中能高效的选择性地完成,本方法是一种简单、温和、有效的合成n - 取代吡咯的 方法。第三、研究了离子液体 b m i m b 踟、 b m i m p f d 和 b u p y b f 4 促进邻苯二甲酰亚胺、 嘲哚、苯并眯唑、丁二酰亚胺的n - 烷基化反应,克服了传统溶剡中进行n 一烷基化反应要求 强碱、反应条件苛刻、时间长、产率般的不足,改善了反应条件、提高了产率。第四、报 道了离子液体 b m i m 8 踟、 b m i m p 蹦促进邻苯二甲酸酐、丁二酸酐和丁烯二酸酐与芳胺、 脂肪胺的直接缩合反应。该方法不需催化剂、降低了反应温度、提高了反应产率。第五、完 成了离子液体 b m i m 】 b f 、 b m i m 汛】和 b u p y j b f t 促进苯并三氮瞳与醛和酵的三纽分缩合 反应,该方法相对传统的方法具有以下几个优点:( 1 ) 快速;( 2 ) 简单;( 3 ) 高产率:( 4 ) 环境更友好;( 5 ) 离子液体能够重复使用等。 第二章研究找到了活性芳烃如芳胺、酚、芳醚等选择性单溴化的新试剂离子液体 b m i m b r a ,并有效地合成了相应的单溴化产物,反应速度、选择性和产率相对传统的试剂 和方法都得到明显的提高。 总之,上述各类经典的烷基化反应和缩合反应都具有原料易得、反应条件温和、选择性 好、产率高、操作简单、离子液体可以回收使用和环境友好等优点,符合当前绿色化学对有 机合成反应的要求。本论文的研究工作进一步扩展了离子液体在有机合成中的应用范围,同 时也发展了一些简单有效的有机合成方法。 一 堑望奎兰堡主兰堡笙兰 a b s 仃a c t 硼1 i sd i s s e r t a t i o nc o n s i s t so ft h r e e p a r t s t h ef i r s tp a r t w er e v i e w e dt h e a p p l i c a t i o no fi o n i cl i q u i d si ns e l e c t i v eo r g a n i cr e a c t i o na n dp r o m o t i n go r g a n i c r e a c t i o n i np a r tt w o ,w es t u d i e dt h ei o n i cl i q u i d s - p r o m o t e ds e l e c t i v eo r g a n i cr e a c t i o n , t h es e l e c t i v eb r o m o n a t i o no fa c t i v a t e da r o m a t i cc o m p o u n d su s i n gi o n i c l i q u i d b m i m b r 3 i np a r tt h r e e ,w er e p o r t e dt h ee x p e r i m e n t a lp r o c e d u r ea n ds p e c t r o s c o p i c d a t ae t c i nt h ef i r s tc h a p t e ro fp a r tt w o ,f i r s t ,w es t u d i e dt h es e l e c t i v en - a l k y l a t i o no f b e n z o t r i a z o l ew i t hav a r i e t yo fh a l o g e nu s i n gb a s eo ri na b s e n to f b a s ei ni o n i cl i q u i d f b m i m b f , , , b m i m t p f d t h i sm e t h o dn o to n l yi m p r o v e dy i e l d sa n ds e l e c t i v i t y , b u ta l s ot h ei o n i cl i q u i d sc a nb er e c o v e r e da n dr e u s e dw i t hn oa p p r e c i a b l ed e c r e a s ei n y i e l d s e c o n d , w ec o m p l e t e dt h es e l e c t i v en - a l k y l a t i o na n de l e c t r o p h i l i ca d d i t i o no f p y r r o l ei o n i cl i q u i d s b m j m b f 4 , b m i m p f 6 t h ep r e s e n tm e t h o dh a sm a n y o b v i o u sa d v a n t a g e s ,w h i c hp r o v i d e sas i m p l ea n de f f i c i e n tm e t h o df o r t h es y n t h e s i so f t h en s u b s t i t u t e dp y r r o l e s t h i r d ,w es t u d i e dt h en - a l k y l a t i o no fp h t h a l i m i d e ,i n d o l e , b e n z i m i d a z o l e ,s u e c i n i m i d ew i t hav a r i e t yo fh a l o g e ni ni o n i cl i q u i d 【b m i m b f 4 , 【b m i m p f 6 t h ep r e s e n tm e t h o dh a sm a n yo b v i o u sa d v a n t a g e s ,c o m p a r e dt ot h o s e r e p o r t e di nt h el i t e r a t u r e ,i n c l u d i n gt h eg e n e r a l i t y , s i m p l i c i t yo ft h em e t h o d o l o g y , t h e e a s eo fp r o d u c ti s o l a t i o n ,t h eh i g h e ry i e l da n dp o t e n t i a lf o rr e c y c l i n go fi o n i cl i q u i d s f o u r t h ,w ec o m p l e t e dt h ec o n d e n s a t i o no fs u c c i n i ca n h y d f i d e ,m a l e i ca n h y d r i d ea n d p h t h a l i ca n h y d r i d ew i t ha r o m a t i ca m i n e sa n da l p h a t i ca m i n e sw i t h o u ta na d d e d b a s e i ni o n i cl i q u i d s 【b m i m b f 4 】,【b m i m p f 6 t h i sm e t h o dd e c r e a s e dr e a c t i o n t e m p e r a t u r e ,i m p r o v e dy i e l d s f i f t h ,w er e p o r t e dt h et h r e e - c o m p o n e n tc o n d e n s a t i o n o f b e n z o t r i a z o l ew i t ha l d e h y d ea n da l c o h o li ni o n i cl i q u i d s 【b m i m b f 4 ,【b m i m p f 6 】 a n d 【b u p y b f 4 t h ep r e s e n tm e t h o dh a sm a n yo b v i o u sa d v a n t a g e sc o m p a r e dt ot h e c o n v e n t i o n a lm e t h o d ,i n c l u d i n gr a t ea c c e l e r a t i o n ,e n v i r o n m e n t a l l ym o r eb e n i g n ,t h e s i m p l i c i t yo fi s o l a t i o no ft h ep r o d u c t ,h i g h e ry i e l d ,a n dp o s s l b f l i t yo fr e c y c l i n go f t h e i o n i cl i q u i d 2 浙江大学博士学位论文 i nt h es e c o n d c h a p t e r o f p a nt w o ,w er e p o r t e d t h e r e g i o s e l e c t i v e m o n o 。b r o m i n a t i o no fa r y l a m i n e s ,p h e n o l sa n ds e v e r a la c t i v a t e da r o m a t i cc o m p o u n d s w i t hu n d e rs o l v e n t - f r e ec o n d i t i o n su s i n gal l e wr e a g e n t 【b m i m b r 3 ,d e m o n s t r a t e d r e g i o s e l e c t i v e m o n o b r o m i n a t i o no fa r y l a m i n e s ,p h e n o la n ds e v e r a la c t i v a t e d a r o m a t i cc i m p o u n d sw i t h 【b m i m b r 3c a ne f f i c i e n t l yb ep e r f o r m e du n d e rs o l v e n t f r e e c o n d i t i o n s ,w h i c hw i l lb ea1 1 i 班yu s e f u lm e t h o db e c a u s eo fi t se a s e ,s i m p l i c i t y , h i g h s e l e c t i v i t y , e x c e l l e n ty i e l do fp r o d u c t ,a n de n v i r o n m e n t a l l ym o r eb e n i g n t h ei o n i c l i q u i dp l a y s t h ed u a lr o l eo fs o l v e n ta n dp r o m o t e r i ns u m m a r y , t h ea b o v ea l k y l a t i o n ,c o n d e n s a t i o nr e a c t i o n s ,s d e c t l v er e a c t i o na n d t h es y n t h e t i cm e t h o d sp o s s e s ss u c ha d v a n t a g e sa sr e a d i l ya v a i l a b l es t a r t i n gm a t e r i a l s , m i l dr e a c t i o n c o n d i t i o n s ,s i m p l eo p e r a t i o n ,h i g hs e l e c t i v i t y , h i g hy i e l d s , e n v i r o n m e n t a l l yb e n i g na n dt h ep o t e n t i a lf o rr e c y c l i n go fi o n i cl i q u i d s 3 浙江大学博士学位论文 参考文献: 1 s u g d e n ,s ;w i l k i n s ,h ;,c h e m s o c ,1 9 2 9 ,1 2 9 1 2 h u r l e y ,f _ h u s p a t e n t2 ,4 4 6 ,3 3 1 ,1 9 4 8 3 h u r l e y ,f h ;w i e r ,t p ,e l e c t r o c h e m s o c ,1 9 5 1 ,9 8 ,2 0 7 4 b o o n ,j a ;l e v i s k y ,j a ;p f l u g ,j l ;w i l k e s ,j s 上o r g c h e m , 1 9 8 6 ,5 1 ,4 8 0 5 f r y ,s e ;p i e n t a ,n j ;j a m c h e m s o c ,1 9 8 5 ,1 0 7 ,6 3 9 9 6 w i l k e s ,j s ;z a w o r o t k o ,m j ;c h e m c o m m u n ,1 9 9 2 ,9 6 5 7 w e l t o n ,t ;c h e m r e v ,1 9 9 9 ,9 9 ,2 0 7 1 8 ew a s s e r c h e i d 、配k e i m , a n g e w c h e m n le d ,2 0 0 0 ,3 9 ,3 7 7 2 9 r s h e l d o n ,c h e m c o m m u n ,2 0 0 1 ,2 3 9 9 1 0 c m g o r d o n ,a p p lc a t a l ,42 0 0 1 ,2 2 2 ,1 0 1 1 1 h o l i v i e r - 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b o u r b i g o u ,h ;c o m m e r e u e ,d ;s a u s s i n e ,l c h e m c o m m u n ,2 0 0 1 ,1 3 6 0 7 2 j o a n ,f d ;j e a n ,p b t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 1 ,4 2 ,6 0 9 7 7 3 b r a s s e ,c c ;e n g l e r t ,u ;s a i z e r ,a o r g a n o m e t a l l i c s ,2 0 0 0 ,1 9 ,3 8 1 8 1 r 浙江大学博士学位论文 7 4 s a u e r , j ;s u s t m a n n ,r a n g e w c h e m ,i n t e d e n 9 1 ,1 9 8 0 ,1 9 ,7 7 9 7 5 g r i f f i t h s ,0 j ;p r e v i d o l i ,f e o r g c h e m ,1 9 9 3 ,5 8 ,6 1 2 9 7 6 a g g a r w a l ,a ;l a n c a s t e r ,n l ;s e t h i ,a r ;w e l t o n ,t g r e e nc h e m , 2 0 0 2 ,4 ,5 1 7 7 7 s o n g ,c e ;s h i m ,w h ;r o h ,e j ;l e e ,s g ;c h o i ,j h c h e m c o m m u n ,2 0 0 1 ,1 1 2 2 7 8 e a r l e ,m j ;m e c o r m a c ,p b ;s e d d o n g ,k r g r e e nc h e m ,1 9 9 9 ,1 , 2 3 7 9 f i s c h e r ,t ;s e t h i ,a ;w e l t o n ,t ;w o o l f ,j t e t r a h e d r o nl e t t ,1 9 9 9 ,4 0 , 7 9 3 8 0 c a l o ,v ;n a c c i ,a ;l o p e z ,l ;l e r a r i o ,v l t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 0 , 4 1 ,8 9 7 7 8 1 o h a r a ,h ;k i y o k a n e ,h ;i t o h ,t t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 2 ,4 3 ,3 0 4 1 8 2 g r a y ,n ;d a p p e n ,m ;c h e n g ,b ;c o r d i ,a ;b i e s t e r f e l d t ,j ;h o o d ,w ; m o n a h a n ,j m e d c h e m ,1 9 9 1 ,3 4 ,1 2 8 3 8 3 c u s h m a n ,m ;m a d a j e j 上o r g c h e m ,1 9 8 7 ,5 2 ,9 0 7 8 4 y a d a v ,j s ;r e d d y , b v s 。;r a j ,k 。s 。;p r a s a d ,a r t e t r a h e d r o n , 2 0 0 3 ,5 9 ,1 8 0 5 8 5 y a d a v ,j s ;r e d d y , b v s ;r e d d y , m ;n i r a n j a n ,n 上m o lc a t a l a c h e m ,2 0 0 4 ,2 1 0 ,9 9 8 6 c a l o ,v ;s c o r d a r i ,f ;n a c c i ,a s c h i n g a r o ,e ,o r g c h e m 2 0 0 3 ,6 8 , 4 4 0 6 8 7 s u n ,w ;x i a ,c g ;w a n g ,h w t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 3 ,4 4 ,2 4 0 9 8 8 m c c l u s k e y ,a ;g a r n e r , j ;y o u n g ,d j ;c a b a l l e r o ,s t e t r a h e d r o n l e t t ,2 0 0 0 ,4 1 ,8 1 4 7 8 9 k a b a l k a ,gw ;v e n k a t a i a h ,b t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 2 ,4 3 ,3 7 0 3 - 9 0 b a u d o u x ,j ;s a l i t ,a f c a h a r d ,d ;p l a q u e v e n t ,j c t e t r a h e d r o n l e t t ,2 0 0 2 ,4 3 ,6 5 7 3 9 1 y a d a v ,j s ;r e d d y ,b v s ;r e d d y ,j s s ;r a o ,r s t e t r a h e d r o n , 2 0 0 3 ,5 9 ,1 5 9 9 浙江大学博士学位论文2 0 _ _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - _ _ - _ - _ _ - _ _ _ _ _ - _ _ - - _ - _ - _ _ _ _ _ - _ _ - 一 9 2 s o n g ,c e ;o h ,c r ;r o h ,e j ;c h o o ,d j c h e m c o m m u n ,2 0 0 0 , 1 7 4 3 9 3 a d a m s ,c j ;e a r l e ,m j ;s e d d o n ,k r c h e m c o m m u n ,1 9 9 9 ,1 0 4 3 9 4 s o n g ,c e ;r o h ,e j c h e m c o m m u n ,2 0 0 0 ,8 3 7 9 5 b o r t o l i n i ,o ;b o t t a i ,m ;c h i a p p e ,c ;c o n t e ,v ;p i e r a c c i n i ,d g r e e n c h e m ,2 0 0 2 ,4 ,6 2 1 9 6 h o w a r t h ,j ;j a m e s ,p ;d a i ,j t e t r a h e d r o nl e t t ,2 0 0 1 ,4 2 ,7 5 1 7 9 7 ( a ) t r o s t ,b m s c i e n c e ,1 9 9 1 ,2 5 4 ,1 4 7 1 ( b ) t r o s t ,b m a n g e w c h e m , i n t e d e n 9 1 ,1 9 9 5 ,3 4 ,2 5 9 9 8 l o h ,t p ;f e n g ,l c ;y a n g ,h y _ ;y a n g ,j y t e f ,a h e d r o nl e t t , 2 0 0 2 ,4 3 ,8 7 4 1 9 9 t o m a ,s ;g o t o v ,b ;k m e n t o v a ,i ;s o l c a n i o v a ,e g r e e n ,c h e m ,2 0 0 0 , 2 ,1 4 9

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