（有机化学专业论文）离子液体支载合成含氮杂环化合物.pdf

摘要 离子液体在室温或近室温下呈液态，对有机物、无机物具有良好的溶解性，是一类 绿色溶剂，同时又容易功能化，易引入活性基团。作为可溶性载体，既具有交联聚苯乙 烯作为不溶性载体进行固相有机反应的产物易分离纯化、载体可循环使用的特点，又具 有经典液相的均相反应、反应快、可进行在线检测等优点，近年来广泛应用于杂环化合 物、有机小分子和生物分子的支载合成，支载的催化剂和无机试剂等试剂在有机合成中 具有很好的应用前景。基于离子液体作为可溶性载体具有的优点，我们探讨1 羟乙基3 甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体液相支载合成含氮杂环化合物。 首先，以1 羟乙基一3 甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体支载合成具有抗惊厥，抗焦 虑和抗肿瘤等生物活性的l 4 苯并二氮杂卓一2 ，5 二酮化合物。离子液体载体上的羟基作 为连接基，将2 一氯5 硝基苯甲酸支载在离子液体上，得到离子液体支载的2 氯一5 硝基 苯甲酸酯并与伯胺进行乌尔曼反应，得到离子液体支载的2 胺基5 硝基苯甲酸酯。支载 苯环上的胺基与溴乙酰溴作用，一方面形成酰胺，另一方面引入活性基团溴，以便进一 步与伯胺反应，同时关环合成二氮杂卓环结构，得到一系列n l ，n 4 二取代1 ，4 苯并二 氮杂卓2 ，5 二酮，产率从6 1 3 7 1 3 ，在成环的过程中，产物从载体上解脱下来，实现 无痕迹支载合成。 第二，以1 羟乙基3 甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体，探讨二芳基吡唑衍生物的 支载合成。通过冰乙酸与麦德卤姆酸反应制备5 ( 1 羟基亚乙基) 一麦德鲁姆酸，与离子液 体上羟基反应得到离子液体支载的乙酰乙酸酯，在高氯酸镁作脱水剂，硫酸镁作干燥剂 下，与芳香醛进行k n o e v e n a g e l 缩合反应后，再与苯肼在微波辅助下反应，得到离子液 体支载l ，5 二芳基一3 一甲基吡唑，然后在n a c n 甲醇溶液中，室温解脱得到产物1 ，5 二芳基3 甲基一4 甲氧羰基吡唑化合物和1 羟乙基一3 甲基咪哗四氟硼酸盐离子液体， 该系列支载合成，有待进一步优化条件，提高支载效果。 以1 羟乙基3 甲基咪唑四氟硼酸盐作可溶性载体支载合成1 ，4 一苯并二氮杂卓2 ，5 二 酮化合物和1 ，5 二芳基3 甲基4 一甲氧羰基吡唑化合物，反应时间短，操作简便，纯 化方便，所得产物有较高的纯度和产率，解脱下来的离子液体其结构没有遭到破坏，经 简单的乙醚洗涤，可重复使用。该研究丰富了离子液体作为可溶性载体在有机合成中的 应用，为杂环化合物提供一条简便快捷的合成方法。 关键词：可溶性载体；离子液体；支载；合成；1 , 4 苯并二氮杂卓2 ，5 二酮；1 ，5 二芳基 3 甲基- 4 甲氧羰基吡唑化合物。 a b s t a c t i o n i c l i q u i d i sac l a s so fg r e e ns o l v e n t ，s h o w i n gal i q u i dp h a s ea to rn e a rr o o m t e m p e r a t u r e ，h a v i n gg o o ds o l u b i l i t yt oo r g a n i co ri n o r g a n i cc o m p o u n d s i tc a nb ee a s i l y f u n c t i o n i z e dv i ai n t r o d u c t i n ga c t i v e g r o u p s a ss o l u b l es u p p o r t ，i o n i cl i q u i dc o m b i n e s c h a r a c t e r i s t i c so fs o l i d - p h a s er e a c t i o nu s i n gc r o s sp o l ys u c ha se a s y s e p a r a t i o na n d p u r i f i c a t i o n ，r e c y c l a b l ea n dm e r i t so fc l a s s i cs o l u t i o nr e a c t i o ns u c ha sf a s tr e a c t i o nr a t ea n d d e t e c t i n gr e a c t i v ep r o c e d u r ew i t hr o u t i n ea n a l y t i cm e t h o d s i tw a sw i d e l yu s e di nt h e s y n t h e s i so fh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d s ，o t h e rl o wm o l e c u l a rc o m p o u n d sa n db i o m a l e c u l e s i o n i cl i q u i ds u p p o r t e dc a t a l y s t sa n d i n o r g a n i cr e a g e n t sh a v ee x c e l l e n ta p p l i c a t i o np r o s p e c t si n o r g a n i cs y n t h e s i s b a s e do nt h ea d v a n t a g eo fi o n i cl i q u i da ss o l u b l es u p p o r t ，w eh a v e i n v e s t i g a t e d t h e s y n t h e s i s o f n i t r o g e n - c o n t a i n i n gh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d su s i n g 1 - h y d r o x y e t h y l - 3 一m e t h y - i m i d a z o l e t e t r a f l u o r o b o r a t ea ss o l u b l es u p p o r t f i r s t l y ，1 , 4 - b e n z o d i a z e p i n e 一2 ，5 一d i o n ec o m p o u n d s w e r e s y n t h e s i z e du s i n g 1 - h y d r o x y e t h y l - 3 - m e t h y lt e t r a f l u o r o b o r a t ea ss o l u b l es u p p o r t ，w h i c hh a dt h e b i o l o g i c a l a c t i v i t yo fa n t i c o n v u l s i v e ，a n t i a n x i e t ya n da n t i - t u m o r i o n i cl i q u i du s i n ga ss o l u b l es u p p o r t ， t h eh y d r o x y lo ni tr e a c t e dw i t h2 - c h l o r o - 5 - n i t r o - b e n z o i ca c i dt og i v ei o n i cl i q u i ds u p p o r t e d 2 - c h l o r o - 5 - n i t r o b e n z o i ca c i de s t e r ，w h i c ht r a n s f o r m e dt o i o n i c l i q u i ds u p p o r t e d 2 - a m i n o - 5 - n i t r o - p h e n y le s t e rb yr e a c t i n gw i t hp r i m a r ya m i n e ( u l l m a nr e a c t i o n ) a m i n ow a s a c y l a t e dw i t hb r o m o a c e t y lb r o m i d ea n dt h e nr e a c t e dw i t ht h ep r i m a r ya m i n e ，s p o n t a n e o u s l y c y c l e dt og i v et h en 1 ，n 4 - d i s u b s t i t u t e d - 1 ，4 b e n z o d i a z e p i n e - 2 ，5 一d i o n ei n6 1 3 - 7 1 3 y i e l d t h ep r o d u c tw e r ec l e a v a g e df r o mt h es u p p o r td u r i n gt h ep r o c e s so f c y c l i z a t i o n ，t h et r a c e l e s s s u p p o r t e dy n t h e s i sw a sc o m p l e t e d s e c o n d l y , w ei n v e s t i g a t e d t h e s y n t h e s i s o f d i a r y lp y r a z o l ed e r i v a t i v e su s i n g 1 - h y d r o x y e t h y l 一3 - m e t h y l t e t r a f l u o r o b o r a t ea ss o l u b l e s u p p o r t a c e t i ca c i dr e a c t e dw i t h m e l d r t m a sa c i dt oa f f o r d5 - ( 1 - h y d r o x y e t h y l i d e n e ) - m e l d r u m sa c i d ，w h i c ht h e nt r a n s f o r m e d t oi o n i cl i q u i ds u p p o r t e de t h y la c e t o a c e t a t e t h es u p p o r t e de t h y la c e t o a c e t a t er e a c t e dw i t h a r o m a t i c a l d e h y d e s ( k n o e v e n a g e lc o n d e n s a t i o n ) ，c y c l i z e d w i t h p h e n y l h y d r a z i n eu n d e r m i c r o w a v ei r r a d i a t i o n ，a n dt h e nt r e a t e dw i t hn a c n c h 3 0 ht oa f f o r d1 , 5 - d i a r y l 一3 一m e t h y l 一 4 一m e t h o x yc a r b o n y l - p y r a z o l ec o m p o u n d s t h ec o n d i t i o n so ft h i ss y n t h e s i sn e e dt ob ef u r t h e r o p t i m i z e dt oi m p r o v et h es u p p o r te f f e c t i v e n e s s 1 ，4 一b e n z o d i a z e p i n e 一2 ，5 - d i o n ec o m p o u n d sa n d1 ，5 - d i a r y l - 3 一m e t h y l - 4 - m e t h o x yc a r b o n y l p y r a z o l ec o m p o u n d sw e r es y n t h e s i z e du s i n g1 - h y d r o x y e t h y l - - 3 - m e t h y l t e t r a f l u o r o b o r a t ea s s o l u b l es u p p o r t t h er e a c t i o nc o u l db ef u l f i l l e dq u i c k l yw i t hh i g hp u r i t ya n dy i e l da n dt h e o p e r a t i o nw a sv e r ys i m p l e t h ei o n i cl i q u i d sc l e a v a g e df r o mh a v en o tb e e nd e s t r o y e da n d c o u l db er e u s e dj u s tb ys i m p l yw a s h i n gw i t he t h e r t h i ss t u d ye x p a n d e dt h ea p p l i c a t i o no f i o n i cl i q u i da sas o l u b l es u p p o ai no r g a n i cs y n t h e s i s ，p r o v i d i n gas i m p l ea n de f f i c i e n tm e t h o d t oh e t e r o c y c l i cc o m p o u n d s k e yw o r d s ：s o l u b l es u p p o r t ；i o n i cl i q u i d ；s u p p o a ；s y n t h e s i s ；1 , 4 - b e n z o d i a z e p i n e - 2 ，5 - d i o n e ；1 5 一d i a r y l - 3 - m e t h y l - 4 - m e t h o x yc a r b o n y l - p y r a z o l e 湖北人学硕士学位论文 缩略词列表 6 2 湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 论文作者签名： 日期：年月日 学位论文使用授权说明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电 子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以允许采用影印、缩印、数字化或其它复制手段 保存学位论文；在不以赢利为目的的前提下，学校可以公开学位论文的部分或全部内容。( 保 密论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期 第一章文献综述 1 1 引言 第一章文献综述 组合化学是近十余年来发展起来的一种快速高效合成大量化合物库的新型化学技 术，在新药研制领域有着良好的应用前景【1 3 】。目前组合化学合成方法主要有固相组合 合成和液相组合合成。其中又以m e r r i f i e l d 4 - - f 作基础上发展起来的固相组合合成化学 5 - 8 尤为突出，并获得了很大的成功。但由于这种方法所采用的不溶性树脂载体的限制， 仍存在一些不足如：( 1 ) 合成方法、工艺路线、反应条件受到树脂本身物理、化学性质限 制；( 2 ) 无法采用常规的分析方法，因此对大多数的反应及产物较难找到合适的跟踪和 检测反应进程的方法；( 3 ) 反应在非均相条件下进行，因此某些在液相中进行得很好的反 应在固相中进行得不理想，甚至不能进行；( 4 ) 载体容量小，较难实现规模化大量合成 竺【9 1 3 可 。 近年来开发的使用可溶性高聚物载体的液相组合合成方法【9 。1 1 1 ，如国内利用树状大 分子作为可溶性载体等【1 4 ，1 5 】，较好地解决了固相组合合成上存在的问题，与固相组合合 成相比，具备很多优点【9 。1 1 1 。但由于液相组合合成方法中所有组分混合在同一相中，导 致了目标化合物库群分离纯化困难【l6 1 。 另一方面，长期以来，室温离子液体( 简称离子液体) 由于其不挥发和溶解性等良好 的特性，作为绿色反应溶剂，在有机合成反应方面显示出广泛的应用价值。2 0 0 1 年，法 国科学家b a z u r e a 首次以离子液体为载体进行小化合物库的合成，并于2 0 0 4 年将该方法， 即以离子液体为载体的有机合成定义为“离子液体相有机# h 3 z ( i o l i p o s ) ”方法【1 7 】。经该研 究组及其他研究人员的进一步研究证明，该方法是一种以功能化离子液体为可溶性载体 的液相平行合成新方法 1 8 埘】。它综合了目前组合化学中常用的固、液相合成的优点，而 且可以简单实现目标化合物库的快速分离纯化。与液相合成一样，不受反应类型限制； 可以用常规的分析、监测技术，如红外光谱、核磁共振、高效液相色谱等跟踪反应进程； 容易实现大量合成；可以实现固相合成的快速简单分离纯化产物、自动化操作等。特别 是这样一种以功能化离子液体为载体的平行合成新方法，由于载体本身分子量极小，因 而支载容量大，同时具有适用反应范围宽、分离纯化简便、结构检测容易和可回收重复 利用等诸多特点，因而在液相平行合成小分子化合物库方面的优势越来越明显【2 5 1 。 湖北大学硕士学位论文 1 2 离子液体载体的特点和种类 液体状态的盐类2 6 2 7 1 ，常用于有机合成中的反应溶剂。与有机溶剂相比，具有溶解范围 而改变，增加烷基链长度可以减少与水的溶解度【2 8 】。因此离子液体也被称为“可调节的 ( f i g u r e1 ) 。其阳离子多为烷基取代的咪唑离子 r 1 r 3 m i m + ，阴离子多用b f 4 、p f 6 ，也 ( c 2 f 5 s 0 2 ) 2 n - s b f 6 - , a s f 6 - , c b l i h l 2 。及其取代物2 9 1 。! t l l h y d e m i m x 】【2 3 】1 “p e g n - r m i m x 】 2 3 12 、i l s u p p o r t e dg l u c o s i d e 3 0 3 、t r i f l i m i d es u p p o r t 3 1 14 、 p e g l p y 【x 1 2 9 5 等。 、国叫p 龄。n 矽 o h 黟舔s 三墨h 5 趴h f i g u r e1 离子液体载体的种类 1 3 离子液体作载体在有机合成中的应用 目前离子液体作为载体的合成方法发展迅速，主要包括了3 种类型【3 2 】：离子液体支 载底物、离子液体支载催化剂及离子液体支载试剂。 第一章文献综述 离子液体作为载体，只需要把反应底物、催化剂或试剂连接到离子液体上，然后对 其进行一系列化学反应修饰。其中每一步化学反应均可以选择在均相反应条件下进行， 反应完成后，再用与其不溶的溶剂洗涤分离即可纯化，同时回收离子液体载体进行循环 重复使用。这一过程具有分离纯化简便、结构监测容易的优点。它与固相合成相似，有 利于产物的分离，而且克服了固相合成中异相反应本身的非线性反应动力学和慢的反应 速率等缺点，扩展了离子液体作为载体在有机合成应用的新途径。 1 3 1 离子液体支载反应底物在有机合成中的应用 1 3 1 1 离子液体支载合成杂环化合物 杂环化合物在已商品化的药物中占有很大的比例，许多生物源化合物都含有杂环 结构，其合成体现了有机合成的灵活及巧妙，使用离子液液相支载合成杂环化合物， 方便分离纯化，提高产率。 1 ) 合成p 内酰胺类化合物 陶小乐等利用“一锅煮法”由离子液体支载合成b 内酰胺库3 3 1 。离子液体1 与对醛基 苯甲酸反应后，在5 0 。c 、分子筛的作用下与胺反应得到离子液体支载胺6 。6 通过施陶 丁格环加成反应，在对应的酰氯存在下和现场生成的乙烯酮反应得到离子液体支载的d 内酰胺7 。解脱离子液体载体后可获得产率为7 8 8 3 、纯度为8 7 - - 9 8 的一系列 c i s 1 3 内酰胺8 ( s c h e m e1 ) 。 o - - o h 一口。口o oo 67 r 2 _ o o 8 。h 日玛队国，伽更：b 盂，p 。全文 r 2 s c h e m el 2 ) 合成2 - 氨基噻吩类化合物 胡易等3 4 1 利用离子液体1 与氰基乙酸作用，得到了离子液体支载的氰基乙酸酯9 ， 与酮及硫进行g e w a l d 反应制得1 0 ，经解脱得混合物，通过过滤和乙醚洗涤除去杂质就 得纯度很好的2 - 氨基噻吩1 1 ，产率在6 9 - - 9 1 ( s c h e m e2 ) 。 湖北大学硕士学位论文 令o h o - o c o c 2 c n 191 0 r l l s c h e m e2 3 ) 合成咪唑酸二乙酯 f r a g a d u b r e u i l 禾l j 用离子液支载合成了有机小分子【1 8 】。反应先制得离子液体支载的芳 香醛1 2 ，与丙二酸的衍生物反应得1 3 ，经解脱可得含三个酯基的化合物1 5 ，产率8 7 。 1 2 还可与脂肪胺反应得对应的亚胺1 4 ，继续与酯反应得1 6 ，解脱可得咪唑酸二乙酯类化 合物1 7 ，产率8 4 ( s c h e m e3 ) 。 争o h l + q y 弧一 1 3 v l 罴 m e 0 2 c 一1 3 1 7 1 6 f r a g a d u b r e u i l 等1 8 1 后来进一步研究中1 8 - j 体1 4 ，发现与脂肪胺反应后再与巯基乙酸作 。小。9 世。水。嘟h 小。哪s r 2 第一章文献综述 5 ) 支载合成多官能团吡喃化合物 易封萍等3 5 1 报道了离子液体支载的乙酰乙酸酯2 0 ，与芳香醛、丙二氰反应得到离 子液体支载吡喃衍生物2 1 ，在n a o c h 3 c h 3 0 h 溶液中，从离子液体上解脱得到多官能 团吡喃化合物2 2 ，产率8 4 - - - 8 7 ，纯度9 5 - - 9 9 ( s c h e m e5 ) 。 oo p 儿h ， 2 1 s c h e m e5 c n - - - - - _ n h 2 oa r 2 2 c n n h 2 6 ) 支载合成二氢吡啶酮类化合物 上述离子液体支载的乙酰乙酸酯2 0 在微波辅助下，与麦迪酸、乙酸胺、芳香醛进 行“一锅”反应，得到离子液体支载的中间体2 3 ，切割离子液体后得二氢吡啶酮2 4 ，化学 产率为8 3 9 3 ，纯度为7 1 8 2 【2 5 1 ( s c h e m e6 ) 。 oo o 认c h 3 o 入c h 3 2 0 oa r s c h e m e6 1 3 1 2 离子液体支载合成有机小分子 oa r 1 ) 支载合成胺及其衍生物 d e b d a b 等【3 6 】利用离子液体支载氨基乙酸酯2 5 ，与对氯苯乙醛、邻硝基苯甲酸和二甲 基丙异氰反应得2 6 ：若不使用用对氯苯甲醛，可得复杂的胺的衍生物2 7 ，产率4 7 。此 法合成的条件温和，所得产物用溶剂洗涤即可纯化，全程可用n m r 在线检测( s c h e m e7 ) 。 o 伊。儿瑚： 2 5 湖北大学硕十学位论文 n 0 2 s c h e m e7 2 7 2 ) 支载合成异硫氰酸酯 h a k k o u 等合成了离子液体支载的异硫氰酸酯 3 7 】。该法利用甲基咪唑离子液体2 8 ， 与溴乙酸或4 氯丁酰氯进行酯化得2 9 ，继而与硫氰酸钾进行离子交换，就将硫氰酸钾支 载到了离子液体上，收率高达9 4 9 8 。离子液体支载的异硫氰酸酯很容易可转变为 胍类化合物，后者具有生物活性，存在于许多的天然产物和药物中间体( s c h e m e8 ) 。 争。h + 哟水y 一矿水y 2 82 9 s c h e m e8 k n c s 州一s 3 ) 支载合成联苯酯 苗魏施等 3 引使用离子液体1 与碘代苯甲酸发生酯化反应，得到离子液体支载的碘代 苯甲酸酯3 0 。它与芳香硼酸发生s u z u k i 偶联反应后经解脱就得到了联苯甲酯。此法的产 率随碘的取代位置、芳基的不同而有差异，产率介于5 5 8 3 之间( s c h e m e9 ) 。 o + 时一b o h o x - o i + 时一弋h s c h e m e9 0 时一m 船舢 4 ) 支载合成环己烯酯 h a n d y 等 3 9 1 利用多取代的n 甲基咪唑和稀土元素组成的新型离子液体与2 烯丙酰氯 生成离子液体支载的酯3 1 ，然后与1 ，3 丁二烯的衍生物发生d a 反应得到六元环甲酸酯 3 2 ，切掉离子液体支载后即得多取代的环己烯酯，产率6 0 - - 一9 1 ( s c h e m e1 0 ) 。 第一章文献综述 矿。h = 飓c h 2 0 h m e n - b s c h e m e1 0 5 ) 支载丙烯酸酯的多种反应 a n j a i a h 等 2 l 】由4 羟基苯甲酸甲酯出发，由四步反应制得与咪唑相连的w a n g 型离子 液体支载的丙烯酸酯的衍生物3 3 ，与2 ，3 丁二烯或环戊烯发生d a 反应，经解脱后可得 环酯3 4 、3 5 。也可与四氢吡咯或苯硫酚等亲核试剂进行加成，解脱后得3 6 。此外，3 3 还 可与碘代苯发生h e c k 反应生成b 苯基酯3 2 ，进一步与丙酮生成缩醛后解脱得产物3 8 ；以 及发生s t e t t e r 反应生产1 ，4 二羰基化合物，分子内环化解脱后得产物3 9 ( s c h e m e1 1 ) 。 r j 。论o 一 3 3 d a 反应 亲核加成 h e c k 反应 s t e t t e r 反应 m e 0 2 c r 3 4 悯卜 o3 6 r o c 。v p h o3 7 + m 邺固 3 5 o =黟n i x s c h e m e1 1 6 ) 支载合成磺胺类药物 m a r t i n 等利用离子液体支载合成了抗凝血类的磺胺类药物删。首先合成含醛基官能 团的离子液体4 0 ，然后与胺发生还原胺化制得仲胺，随后进行磺胺化反应得到支载的中 一 2 3 r r m睁黜 1 o = ：c 即。一 ) n5 5 s c h e m e2 0 1 3 2 5 贝克曼重排反应 d u 等4 9 1 合成的含有磺酰氯官能团的功能化离子液体( s c f i m s ) 5 6 ，可以用作环己酮 肟b e c k m a n n 重排反应的溶剂和催化剂，反应条件温和，产物收率高( s c h e m e2 1 ) 。 湖北大学硕士学位论文 + 咔邕一弋叮苫一飞 盖6 _ 。 s c h e m e2 l 1 3 2 6 支载手性催化剂的有机合成反应 在离子液体中引入手性中心或者枝接手性结构片段而制备的手性离子液体，由于兼 具有离子液体和手性催化试剂的特点和优点，在手性合成方面的研究显得格外引人关 注。m o r e a u 掣5 0 】把樟脑磺酸枝接到离子液体阳离子上作为手性助剂，考察了它与四异丙 氧基钛催化的二乙基锌与苯甲醛的加成反应。反应几乎定量完成，产物对映选择性高达 6 5 。l u o 等【5 l 】制备了离子液体键载的有机催化剂，并成功地应用于催化酮、醛与伊硝 基苯乙烯的m i c h a e l $ 1 成反应，收率高达1 0 0 ，对映选择性高达9 9 e e ，非对映选择性 高达9 9 ：l ，催化剂可以循环使用4 次，催化活性没有降低( s c h e m e2 2 ) 。 + s c h e m e2 2 n 0 2 + 1 3 3 离子液体支载无机试剂在有机合成中的应用 n 0 2 1 3 3 1 离子液体支载氢卤酸的反应 r a n u 等5 2 l 斥j a c m i m x5 7 作为反应试剂载体与溶剂，考察了环氧化物转化成邻卤 代醇的反应( s c h e m e2 3 ) 。结果表明，该反应条件温和，可用于多种反应底物，收率高 ( 7 6 - - 一9 5 ) ，没有副产物生成。 r p o 汇局 【a c m i m x ( 1 5 e q ) o h x r 脚m 】x ：凰艺c x = c 1 ，b r , i 5 7 s c h e m e2 3 。z a o-牛=。 q 第一章文献综述 氢氟酸是一种常用的氟化试剂，但是操作处理非常困难。一些改进试剂由于需要采 用水相操作，仍然会产生剧毒的氟化氢。y o s h i n o 等5 3 1 以对水和空气稳定的离子液体5 8 作为氢氟酸的替代物，成功地应用于一些氟化反应，避免了水相操作( s c h e m e2 4 ) 。 意b f 心入坚h 1 3 3 2 离子液体支载溴素的反应 z h a n g 等 5 4 ，5 5 以 b m i m b r 35 9 作为催化剂和反应试剂，研究了烷酮的a 溴化作用 ( s c h e m e2 5 ) 。结果表明，离子液体支载试剂相对于无机试剂溴素毒性降低，反应在室温 下就可以顺利进行，而传统的反应要在低温条件下进行。反应生成的溴化1 丁基3 甲基 咪唑与等量的单质溴反应，得到三溴化1 丁基3 甲基咪唑，可以重复使用。 o o b r + 心矿 5 ， s c h e m e2 5 i r a n p o o r 等5 6 1 利用二苯基膦配体离子液体作为反应试剂和溶剂，考察了醇、三甲基 硅醚、四氢吡哺醚转化为溴代烷( 或硫睛化合物) 的反应。醇的溴代反应表现出了高的选 择性，目标产物很容易从亚磷酸盐副产物中分离。 此外，w a n g 掣5 7 1 还研究了 b m i i i l 】b r 3 b m i m b r 与0 【，p 不饱和酸作用合成乙烯基溴 的反应。 1 3 3 3s w e r n 氧化反应 h e 等5 8 , 5 9 1 将亚砜锚链子1 ，2 甲基咪唑离子液体上，考察了在s w e m 氧化条件下，该 离子液体支载亚砜试剂6 0 参与的氧化反应。可有效地将烯丙基和苄基醇氧化为醛，或将 仲醇氧化为酮，收率8 0 以上，同时该反应生成的离子液体载硫化物试剂，可以很方便 地再生和循环使用( s c h e m e2 6 ) 。该离子液体载亚砜试剂，无味且不挥发。 湖北大学硕+ 学位论文 陬仓mef、me掣oftle 芝：三竺步一 6 。 r 1 只i 认。哪 o h r 少 心- c 叫：6 1 3 3 5 其它反应 o r 少 s c h e m e2 7 o 日、心目 k a m a l 等删制备了一种新型的功能化离子液体 b m i m s c n6 2 ，并考察了其作为反 应物的烷基卤化物转化为烷基硫氰化物的反应。反应产物可以通过简单的萃取分离得 到，生成的离子液体可以继续合成 b m i m s c n 循环使用( s c h e m e2 s ) 。由于反应没有任何 副产物生成，产物不需要柱色谱分离纯化。 oo r p x + b m i m s c n r s c n + b m i m x 2 2 r 2 一s c n r 2 一x f a c e t o n e i k s c n s c h e m e2 8 第一章文献综述 1 4 结论与展望 离子液体作为各类有机合成反应的载体，已经成功应用于多种有机合成反应中，并 且表现了一些无可比拟的优势。 离子液体支载的液相合成，相对于一般的液相合成的优点：具有很高的承载能力； 具有一个全离子的反应环境；适合微波加热；兼有固相合成易分离和液相合成反应快、 易监测的优点。离子液体支载催化剂的优点：支载于离子液体上的催化剂易与反应物或 产物分离，便于实现回收套用；具有较好的机械性能，避免了催化剂的分解流失问题； 易于实现均相催化，提高了催化剂的活性和选择性。离子液体支载无机试剂的有机反应 的优点：消除了反应试剂的高毒性，可以有效地缓解对环境的污染；提高了产物的选择 性；缓和了反应条件，使反应更容易进行。总之，离子液体支载反应底物、催化剂和试 剂丰富了有机合成的内容，开辟了有机合成的新途径。 当然，有关离子液支载合成的理论研究还有很多领域，如反应机理、有无潜在危害 等还有待进一步深入，一些规律性的特点还有待进一步探索，在实际化工生产中的应用 还有待进一步开发。尽管如此，随着绿色化学理念和有机合成化学的发展，相信必将会 吸引更多的科研人员参与到该项研究中来。对这一课题的研究，进一步完善其合成方法， 并将其应用到更多类型的支载合成反应中，不仅具有重要的理论价值，而且具有广阔 的应用前景。 参考文献 1 】a n ，h ；c o o k ，p d c h e m r e v ，2 0 0 0 ，1 0 0 ，3 31 1 2 】k a s s e l ，d b c h e m r e v ，2 0 0 1 ，1 0 1 ，2 5 5 3 】h o r t o n ，d a ；b o u r n e ，g t ；s m y t h e ，m l c h e m r e v ，2 0 0 3 ，1 0 3 ，8 9 3 4 】m e r r i f i e l d ，r b ，zc h e m s o c 1 9 6 3 ，8 5 ，21 4 9 5 】g u i l l i e r ，f ；o r a i n ，d ；b r a d l e y ，m c h e m r e v 2 0 0 0 ，1 0 0 ，2 0 9 1 6 s a m m e l s o n ，r ；k u r t h ，m j c h e m r e v ，2 0 0 1 ，1 0 1 ，1 3 7 7 】k r c h f i i k ，v ；h o l l a d a y ，w c h e m r e v ，2 0 0 2 ，1 0 2 ，6 1 【8 b l a n e y ，p ；g r i g g ，r ；s r i d h a r a n ，v c h e m r e v ，2 0 0 2 ，1 0 2 ，2 6 0 7 9 9 吉民组合化学北京：化学工业出版社，2 0 0 4 1 0 】刘刚，萧晓毅寻找新药中的组合化学北京：科学出版社，2 0 0 3 1 s 湖北大学硕士学位论文 1 l 】t e 玎e t t ，n k 组合化学，许家喜，麻远译北京：北京大学出版社，1 9 9 9 1 2 许家喜，麻远纪遵掘2 0 0 2 ，3 ，1 4 5 【1 3 b o y l e ，n a ；j a n d a ，k d c u r t o p i n c h e m b i 0 1 ，2 0 0 2 ，反3 3 9 1 4 】赵立文，范青华，陈新滋等纪学迸屁2 0 0 6 ，1 8 ，317 【l5 】胡春梅，王驰乒包嬲2 0 0 7 ，1 8 ，3 0 3 1 6 f l y n n ，d l ；d e v r a j ，r y a n g ，s m e d c h e m r e s ，1 9 9 8 ，8 ，2 1 9 1 7 h a k k o u ，h ；v a n d e n e y n d e ，j j ；b a z u r e a u ，j p t e 加a h e d r o n ，2 0 0 4 ，6 0 ，3 7 4 5 1 8 f r a g a - d u b r e u i l ，j ；b a z u r e a u ，j p t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 1 ，4 2 ，6 0 9 7 1 9 f r a g a d u b r e u i l ，j ；b a z u r e a u ，j p t e t r a h e d r o n ，2 0 0 3 ，5 9 ，6 1 2 1 2 0 m i a o ，w ；c h a n ，t h ，o r g l e t t 2 0 0 3 ，5 ，5 0 0 3 【21 a n j a i a h ，s ；c h a n d r a s e k h a r b ，s ；g r 6 e ，r t e 加a h e d r o nl e t t ，2 0 0 4 ，4 5 ，5 6 9 2 2 d e - k o r t ，m ；t u i n ，a w ；b u i j s m a n a ，r c t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 4 ，4 5 ，2 1 7 1 2 3 h a k k o u ，h ；e y n d e ，j j v ；b a z u r e a u ，j p t e t r a h e d r o n ，2 0 0 4 ，6 0 ，3 7 4 5 2 4 】h a k k o u ，h ；e y n d e ，j j v ；b a z u r e a u ，j p s y n t h e s i s ，2 0 0 4 ，17 9 3 2 5 易封萍，彭延庆，宋恭华纪学学掘2 0 0 6 ，6 4 ，11 4 5 2 6 s e d d o n ，k r c h e m b i o t e c h n 0 1 ，1 9 9 7 ，2 ，3 51 2 7 】顾彦龙，石峰，邓友全鹁哮i 遵掘2 0 0 4 ，4 9 仰，5 1 5 2 8 李汝雄绿色溶剂一离子液体的合成与应用北京：化学工业出版，2 0 0 4 2 9 】l e g e a y ，j ；v a n d e n - e y n d ej j ；b a z u r e a u ，j p t e t r a h e d r o n ，2 0 0 5 ，6 1 ，1 2 3 8 6 3 0 】h u a n g ，j y ；l e i ，m ；w a n g ，y g t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 6 ，4 7 , 3 0 4 7 3 1 】h a n d y ，s t ；o k e l l o ，m t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 3 ，4 4 ，8 3 9 9 3 2 m i a o ，w ；c h a n ，t h a c c c h e m r e s ，2 0 0 6 ，3 9 ，8 9 7 3 3 t a o ，x l ；l e i ，m ；w a n g ，y g t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 7 ，4 8 ，514 3 3 4 y i ，h ；w e i ，p ；h u a n g ，h ；h a n ，s q ；k a i ，p s y n t h e t i cc o m m u n ，2 0 0 6 ，3 6 ，15 4 3 3 5 y i ，f p ；p e n g ，y q ；s o n g ，g h t e t r a h e d r o nl e t t ，2 0 0 5 ，4 6 ，3 9 31 3 6 m a n s o u r ，d ；f l o r e n c e ，m ；j e a n ，p b s y n t h e s i s ，2 0 0 6 ，刀，4 0 4 6 3 7 h a l i m a ，h ；j e a n ，j v e ；j a c k ，h ；j e a n ，p b s y n t h e s i s , 2 0 0 4 ，1 1 ，1 7 9 3 3 8 】h a n d y ，s t ；m a u r i c e ，o t e t r a h e d r o nl e t t