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论文综述部分简要介绍了离子液体的种类、性质及其功能化,重点论述了功能化酸性、碱性离子液体的种类、制备及应用,系统总结了离子液体在Knoevenagel缩合反应中的应用进展。
在正文部分,对功能性离子液体在系列杂环化合物和芳香醛的Knoevenagel缩合反应中的应用进行了深入研究。第一部分,我们研究了一系列功能化离子液体在1,3-环己二酮与芳香醛的Knoevenagel缩合反应中的应用,讨论了离子液体的种类、用量、反应时间、反应底物对反应的影响以及离子液体的循环利用;实验结果表明,在1-H-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4)中,1,3-环己二酮与芳香醛可在1-4h内完成反应,并得到74~93%的收率。在第二部分,我们研究了功能化离子液体在3-芳亚甲基-2,3-二氢吲哚-2-酮类化合物合成中的应用,实验发现1-丙基磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO3(CH2)3mim][HSO4])对此反应的促进作用最明显,接下来我们探讨了离子液体的用量、反应时间、反应底物的不同结构等因素对反应的影响以及离子液体的循环利用情况;实验结果表明,在用芳香醛与吲哚-2-酮的缩合反应中,[HSO3(CH2)3mim][HSO4]具有良好的催化作用,反应时间短(20~120min)、产量高(86~95%)。在第三部分中我们考察了[HSO3(CH2)3mim][HSO4]在芳香醛与1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮的缩合反应中的应用,重点研究了原料比和反应底物对反应产物的影响;实验结果证明,反应原料比对结果没有明显影响,而芳香醛的结构决定反应产物。第四部分,我们研究了功能化碱性离子液体1-丙基-3-甲基咪唑羟基盐([Bmim]OH)在2,4-噻唑二酮与芳香醛的Knoevenagel缩合反应中的应用。研究了离子液体的用量、底物对反应的影响:实验结果表明,在此碱性离子液体催化下,2,4-噻唑二酮与各种活泼亚甲基化合物能快速(2~6h)、高效(71~92%)的发生缩合反应。在所有上述四个反应中,离子液体经过简单的后处理,都可以实现重复循环使用多次。
总之,上述四种杂环化合物的Knoevenagel缩合反应都能较好地被酸性或碱性离子液体催化,具有反应条件温和、原料消耗量少、产物收率高、反应过程简单、产物分离方便、离子液体经多次回收使用以及环境友好等优点,符合当前绿色化学对有机合成反应的要求。