新型咪唑类离子液体的合成及反应性能的研究

论文摘要

离子液体（盐）是近十年来在绿色化学的框架下发展起来的全新的介质和软功能材料,具有许多独特的化学与物理性质。其理论研究不断深入,应用领域也不断扩大并迅猛发展。其中,咪唑类离子液体（盐）是离子液体（盐）研究领域的热点。为此,开展了新型咪唑类离子液体（盐）的合成及其反应性能的研究。本论文研究工作分以下三个方面。合成了一系列阴离子为氟负离子的新型咪唑类离子液体（盐）,并通过单晶数据和核磁氢谱研究了氟负离子与咪唑阳离子之间的氢键作用。结果表明氟负离子不但与咪唑环上2,4,5位氢之间有很强的氢键作用,而且与N-烷基sp3杂化碳上的氢均有氢键作用,氟负离子与sp3杂化碳上的氢的氢键作用是很少见的。更为奇特的是,这种氢键作用可以通过核磁氢谱清楚的看到。合成了一系列具有推拉电子结构的新型咪唑类离子液体（盐）,研究了其作为氮杂环卡宾前体物质参与反应的反应性能。结果表明此类具有推拉电子结构的新型咪唑类离子液体（盐）可在碱性条件下现场生成氮杂环卡宾与α,β-不饱和化合物或苯甲醛进行Michael加成反应,并发生碳到碳或碳到氧的分子内的迁移反应。合成了2, 2’-联咪唑类离子液体,并将其与金属配位得到了结构新颖的2, 2’-联咪唑类离子液体配位的双核金属配合物,通过单晶X衍射对其结构进行了鉴定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 离子液体
• 1.1.1 离子液体的发展历史
• 1.1.2 离子液体的结构分类
• 1.1.3 离子液体的命名
• 1.1.4 离子液体的应用
• 1.2 含氟离子液体
• 1.2.1 含氟离子液体发展概况
• 1.2.2 阴离子为氟负离子的离子液体
• 1.3 氢键
• 1.3.1 氢键的类型
• 1.3.2 氢键对物质性质的影响
• 1.4 氮杂卡宾
• 1.4.1 N-杂环卡宾的研究历史及现状
• 1.4.2 N-杂环卡宾的种类
• 1.4.3 N-杂环卡宾的结构及稳定性
• 1.4.4 N-杂环卡宾在有机化学中的应用
• 1.5 2, 2’-联咪唑类离子液体
• 1.6 本论文的研究内容
• 第二章 咪唑类氟负离子盐的合成及氢键研究
• 2.1 引言
• 2.2 咪唑类氟负离子盐的合成
• 2.2.1 咪唑阳离子的合成
• 2.2.2 阴离子交换
• 2.3 咪唑类氟负离子盐氢键的研究
• 2.3.1 N, N’-二甲基咪唑氟盐的单晶数据及氢键分析
• 2.3.2 N, N’-二烷基咪唑氟盐氢键的核磁研究
• 2.4 本章小节
• 第三章 具有推拉电子结构的咪唑类离子盐的合成及其反应性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 具有推拉电子结构的咪唑类离子液体（盐）的合成
• 3.2.1 合成路线的选择
• 3.2.2 实验结果与讨论
• 3.3 具有推拉电子结构的咪唑类离子液体（盐）的反应性能研究
• 3.3.1 与а,β-不饱和化合物的反应
• 3.3.2 与苯甲醛类物质的反应
• 3.4 本章小结
• 第四章 2，2’-联咪唑类离子液体的合成及配位性能的研究
• 4.1 引言
• 4.2 2, 2’-联咪唑类离子液体配位的金属配合物的合成
• 4.2.1 2, 2’-联咪唑类离子液体金属配合物的合成路线
• 4.2.2 反应条件的优化
• 4.3 配合物16 的晶体结构分析与研究
• 4.3.1 单晶培养及结构测定
• 4.3.2 配合物16 的单晶结构分析
• 4.4 本章小节
• 第五章 实验部分
• 5.1 咪唑类氟负离子盐的合成及氢键研究
• 5.2 具有推拉电子结构的咪唑类离子盐的合成及其反应性能的研究
• 5.3 2, 2’-联咪唑类离子液体的合成及配位性能的研究
• 化合物及中间体一览表
• 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文