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离子液体作为一种新型的有机反应介质,在化学领域中的应用越来越广泛。它的出现不但在一定程度上解决了铂、铑等催化剂在硅氢加成反应中难以回收利用的难题,而且在反应中也提高了催化剂活性和产物的选择性。本文将离子液体引入到硅氢加成反应中,对过渡金属铑配合物/离子液体体系催化烯烃硅氢加成反应进行研究。
本论文的研究工作,首先将离子液体和有着离子液体特性的N-烷基季鏻盐引入到硅氢加成反应中,对过渡金属化合物Rh(PPh3)3Cl催化不饱和烯烃与三乙氧基硅烷特别是苯乙烯的硅氢加成反应进行了研究。研究发现,在所有Rh(PPh3)3Cl/N-烷基季鏻盐催化苯乙烯与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应测试中,化合物{[N(C4H9)2]3[N(C8H17)2]P}PF6是一种较好的催化剂Rh(PPh3)3Cl的“软”载体,不但能够提高催化剂的活性,使苯乙烯的转化率达到100%,而且有利于β-加成产物的生成,β-加成产物的选择性能达到93%以上。并且Rh(PPh3)3Cl/{[N(C4H9)2]3[N(C8H17)2]P}PF6催化体系能够循环利用10次以上,仍然具有较高的催化活性和选择性。
接着,本文将将膦官能团化的咪唑盐类化合物作为催化剂RhCl3的配体,用于催化烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应,并以离子液体BMimPF6(1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐)作为反应溶剂。并将反应的结果与Wilkinson催化剂Rh(PPh3)3Cl的结果作了对比。发现,膦官能团化咪唑盐配体与RhCl3形成的配合物催化体系具有较高的催化活性和选择性。当以1-(2-二苯基膦乙基)-3-辛基咪唑六氟磷酸盐作为RhCl3配体时,苯乙烯的转化率能达到99.9%,β-加成产物的选择性为94.3%。