《聚咪唑鎓离子液的合成及在催化有机反应、自组装形成聚合物反向胶束方面的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚咪唑鎓离子液的合成及在催化有机反应、自组装形成聚合物反向胶束方面的应用（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、痧7 l I 大警痧J l l 犬学 博士学位论文 题目 丞盗唑熊塞至逵盟佥盛盈查堡垡查扭区廛 自塑苤墅盛鍪金堑区鱼壁盎壅亟丝廛周 授予学位日期年月一日 聚咪唑鲶离子液的合成及在催化有机反应、自组装形成聚 合物反向胶束方面的应用 研究生陈文 有机化学专业 指导教师谢如刚教授 游劲松教授 离子液在材料合成、分离科学及作为传统有机溶剂的替代品等领域得到了 广泛的关注。尽管离子液在一些化学过程比传统有机溶剂更有效、更清洁，但 应用于工业过程的例子仍非常少见，其原因主要有以下几点：产物不易分离； 催化剂的回收使用效果不佳：作为溶剂，离子液的价格远远高于常见有机溶剂： 离子液本身也有一定的毒性，大量离子
2、液的使用会对环境带来危害。离子液经 过修饰后形成的功能化离子液，可以显著的改善离子液的物理及化学性质，为 离子液的应用提供了更广泛的空间。将离子液负载于聚合物上，能够有效结合 离子液与负载化材料的优点。本文研究了功能性聚咪唑铸离子液的合成及其催 化氮杂环- 芳基化反应、烯烃加氢反应和H e c k 反应；考察了聚眯唑绘离子液 形成高分子胶束及其对亲水性客体分子的萃取包结作用，取得了一系列具有重 要学术意义的创新性结果。论文的主要内容包括以下几个方面： 1 探索了聚苯乙烯负载的眯唑绘离子液的合成方法，首次得到了阴离子为 L 脯氨酸的负载化功能化咪唑黠离子液，其咪唑鼢及L 一脯氨酸含量可以通过单
3、体比例的改变进行方便地调整。 2 研究了上述负载化功能性离子液一碘化亚铜催化的含氮杂环的似芳基 化反应。该催化体系反应条件较为温和，底物适应性广；特别是对于含活性功 能基的底物以及多种卤代杂环芳烃产率高，选择性好；反应后催化剂可以方便 回收，至少重复使用9 次以上仍然具有一定活性。这是迄今为止最有效的含氮 杂环的肚芳基化反应的催化体系之一。 3 负载化功能性咪唑翁离子液能够有效地稳定钯( P d o ) 粒子。在低催化 剂用量和温和反应条件下，以水为溶剂或不外加溶剂，实现苯乙烯催化加氢反 应( T O N ：5 0 0 0 ；产率： 9 9 ) ；同时，该负载催化剂对H e e k 反应也具有
4、 较高的催化能力。 4 合成了一系列含烷基长链的聚咪唑翁离子液，首次实现它们在有机溶剂 中自组装形成聚合物反向胶束。这些胶束外部具有疏水烷基长链，内部是亲水 的极性空腔，对客体分子具有识别、包结、萃取能力，可以高效的将亲水性染 料刚果红分子从水相中几乎完全地包结萃取进入有机相。 关键词：离子液负载功能离子液含氮杂环胙芳基化氢化H e c k 反应聚合 物反向胶束 S y n t h e s i so fP o l y ( I o n i cL i q u i d s ) a n d T h e i r A p p l i c a t i o n i n C a t a l y t i cO r
5、 g a n i cR e a c t i o n s a n dS e l f - A s s e m b l et oR e v e r s e P o l y m e r i cM i c e l l e s M a j o r ：O r g a n i cC h e m i s t r y G r a d u a t e ：W e nC h e nA d v i s o r ：P r o f R u g a n gX i e P r o f J i n s o n gY o u A b s t r a c t D u et ot h e i rw i d eU S ei ns e p
6、a r a t i o np r o c e s s ，m a t e r i a ls y n t h e s i sa n ds u b s f i t u t i o n o ft r a d i t i o n a lo r g a n i cs o l v e n t s ，i o n i cl i q u i d sh a v ec u r r e n t l yr e c e i v e dg r e a ta t t e n t i o n D e s p i t es o m ee x c e l l e n c er e s u l t si nc h e m i c a
7、lp m c e s s ，t h e r ea r es t i l ls o m e l i m i t a t i o n s i nt h e i rw i d e s p r e a du s ei ni n d u s t r yp r o c e s ss u c ha sp r o d u c ti s o l a t i o n ，r e u s eo f c a t a l y s t ，h i 曲p r i c eo fr e a d yi o n i cl i q u i d sa n dt o x i c i t y M o d i f i e dw i t hf u
8、 n c t i o n a l g r o u p s ，p h y s i c a l a n dc h e m i c a lp r o p e r t i e so fi o n i cl i q u i d sm a yb ei m p r o v e d d r a m a t i c a l l y , p r o v i d i n gah l l g er o o m f o rt h e i rw i d ea p p l i c a t i o n 。T h ei m m o b i l i z a t i o n o fi o n i cl i q u i d so n
9、as u p p o r tc o u l dc o m b i n et h ea d v a n t a g e so fi o n i cl i q u i d sw i t h t h o s eo fh e t e r o g e n e o u ss u p p o r tm a t e r i a l s ，I nt h i ss t u d y , w eh a v es y n t h e s i z e dan e w t y p eo fp o l y m e rs u p p o r t e dt a s k - s p e c i f i ci o n i cl i
10、q u i d s ，a n dh a v ei n v e s t i g a t e dt h e i r a p p l i c a t i o ni nc a t a l y s i s I n a d d i t i o n ，W eh a v ea l s os y n t h e s i z e d as e r i e so f i m i d a z o l i u m - b a s e dp o l y ( i o n i cl i q u i d s ) a n de x p l o r e dt h e i ra p p l i c a t i o na sc o m
11、 p o n e n t s o f r e v e r s ep o l y m e r i cm i c e l l e s T h er e s e a r c hw o r kp r e s e n t e dh e r em a i n l yi n c l u d e st h e f o l l o w i n gp a r t s ： 1 + An e wt y p eo fp o l y s t y r e n e - s u p p o r t e di m i d a z o l i u mi o n i cl i q u i d sh a v eb e e n s y
12、n t h e s i z e d ，i nw h i c ht h ei m i d a z o l i u mc a t i o n sd e l i b e r a t e l yc o u p l ea m i n oa c i d sv i a H I t h ei o n i c - p a i ri n t e r a c t i o n T h e s es u p p o r t e di o n i cl i q u i d sw i t hd i f f e r e n tl o a d i n gl e v e l s o fi m i d a z o l i u mo
13、 rL - p r o l i n em o i e t i e sc o u l db ea c h i e v e db yt u n i n gt h ea m o u n to r v a r i e t yo f t h em o n o m e r 2 T h ep o l y I n e r s u p p O r t e dt a s k s p e c i f i ci o n i cl i q u i d si nc o m b i n a t i o nw i t hC u I h a v eb e e na p p l i e di nt h eN - a r y l
14、m i o no fN - c o n t a i n i n gh e t e r o c y c l e sw i t ha r y lo r h e t e r o a r y lh a l i d e s Aw i d er a n g eo fa r y lh a i i d e so rh e t e r o a r y lh a l i d e se v e nb e a r i n g f u n c t i o n a lg r o u p sc o u l db ec o n d u c t e ds m o o t h l yt oa f f o r dt h ec o
15、r r e s p o n d i n g p r o d u c t s i n9 0 0 dt oe x c e l l e n ty i e l d sa n dw i t hg o o ds e l e c t i v i t y T h ec a t a l y s ts y s t e mh a ss h o w n ar e m a r k a b l er e c y c l a b i l i t yo fu pt on i n et u r n s T ot h eb e s to u rk n o w l e d g e ，o u r p r o t o c o l i
16、s a m o n gt h em o s t e f f i c i e n t c a t a l y s ts y s t e m f o rt h eN - a r y l a t i o no f N - c o n t a i n i n gh e t e r o c y c l e sr e p o r t e dS Of a r 3 T h ep o l y m e r - s u p p o r t e d t a s k - s p e c i f i c i o n i c l i q u i d s h a v e d i s p l a y e d a c o n s i d e r a b l ea b i l i t yf o rP d ( O A c ) 2s c a v e n g i n go n t oi t ss u r f a c e T h es o a k e dP d m a t e r i a lh a sb e e nu s e di nc a t a l y t
