铜催化1,2,4-三唑合成和离子液体催化Knoevenagel缩合的绿色方法研究

发布时间：2017-08-17 11:05

  本文关键词：铜催化1,2,4-三唑合成和离子液体催化Knoevenagel缩合的绿色方法研究

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【摘要】：目前,绿色化学是化学最重要的研究方向之一。绿色化学一直在围绕着原料、溶剂、催化剂、产品和合成方法的绿色化进行研究。同时,在有机合成研究进程中,碳碳键、碳杂键的构建一直都是一个热门的研究课题。在此基础上我们对从简单易得的腈出发,低毒、廉价的铜催化一锅合成1,2,4-三唑衍生物和环境友好型离子液体在水相中绿色高效催化Knoevenagel缩合反应的绿色方法进行了深入的研究,取得了如下主要成果:我们构建了一种从简单底物腈和羟胺出发铜催化一锅合成1,2,4-三唑衍生物的绿色高效合成方法。该方法使用简单、易得的腈和盐酸羟胺为起始原料,廉价的醋酸铜作为催化剂,合成了相应的1,2,4-三唑衍生物且整体收率较高。该反应通过相继的羟胺对腈加成得到脒肟;然后在铜催化条件下,脒肟对另一分子腈亲核加成及脱水环化,一锅合成了一系列1,2,4-三唑衍生物。该发现为1,2,4-三唑的合成提供了一种新的有效的途径。Knoevenagel缩合反应在形成碳碳双键中发挥着重要的作用,环境友好的离子液体是绿色的溶剂和催化剂。在此基础上我们发展了一种新型的环境友好的吗啉类离子液体在水相中简单绿色高效催化Knoevenagel缩合反应的方法。该催化体系普适性很高,能够催化各种类型的碳基化合物(芳香族醛、脂肪族醛、杂环醛、α,β-不饱和醛和脂肪族酮)和活泼亚甲基化合物(丙二腈、氰基酸酯、乙酰丙酮、苯丙噻唑-2-乙腈、苯丙咪唑-2-乙腈、噻唑烷二酮和巴比妥酸)进行反应。该方法反应条件温和,能定量合成大多数目标产物且产物的分离提纯简单,用水洗涤两次便可以得到纯净的产物。催化剂可以循环使用7次而没有明显的活性降低。该合成方法具有大规模生产的应用前景。
【关键词】：绿色化学 铜催化 1 2 4-三唑 一锅合成 离子液体 Knoevenagel缩合反应 水相
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O621.251
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 引言9-29
• 1.1 绿色化学9-11
• 1.1.1 绿色化学的定义9
• 1.1.2 绿色化学的原则9-10
• 1.1.3 绿色化学的研究内容10-11
• 1.2 1,2,4-三唑衍生物的应用背景及合成研究进展11-18
• 1.2.1 1,2,4-三唑的应用前景11-13
• 1.2.2 通过中间体N-酰基脒腙衍生物的脱水环化合成 1,2,4-三唑衍生物13-15
• 1.2.3 通过过渡金属催化合成 1,2,4-三唑衍生物15-18
• 1.3 离子液体及Knoevenagel缩合反应的研究进展18-25
• 1.3.1 离子液体的优点及Knoevenagel偶联反应的应用前景18-19
• 1.3.2 固体类催化剂催化Knoevenagel缩合反应19-23
• 1.3.3 离子液体类催化剂催化Knoevenagel缩合反应23-25
• 1.4 硕士课题的提出25-27
• 1.5 硕士课题研究内容27-29
• 第2章 以腈和羟胺为底物铜催化一锅合成 1,2,4-三唑29-49
• 2.1 引言29-30
• 2.2 实验所用试剂和仪器30-32
• 2.3 催化体系的建立32-39
• 2.3.1 催化体系的初步选择32-35
• 2.3.2 铜催化剂的选择35-36
• 2.3.3 碱的选择36-37
• 2.3.4 溶剂的选择37-38
• 2.3.5 其他条件的选择38-39
• 2.4 以腈和羟胺为底物铜催化一锅合成 1,2,4-三唑39-47
• 2.5 实验结果讨论47-48
• 2.6 本章小结48-49
• 第3章 新型吗啉类离子液体绿色高效的催化Knoevenagel缩合反应49-75
• 3.1 引言49-50
• 3.2 实验所用试剂和仪器50-53
• 3.3 催化体系的建立53-58
• 3.3.1 新型吗啉类离子液体的合成53-55
• 3.3.2 催化体系的初步选择55-56
• 3.3.3 吗啉类离子液体催化剂的选择56-57
• 3.3.4 吗啉类离子液体催化剂用量的选择57-58
• 3.4 新型吗啉类离子液体绿色高效催化Knoevenagel缩合反应58-71
• 3.5 实验结果及讨论71-72
• 3.6 催化剂循环使用次数的研究72
• 3.7 本章小结72-75
• 第4章 结论75-77
• 参考文献77-85
• 附录A 结构式索引85-93
• 附录B 示意图索引93-95
• 附录C 表格索引95-97
• 附录D 产物的核磁谱图97-165
• 致谢165-167
• 攻读硕士期间发表论文情况167-168

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王政;李志峰;侯海亮;应安国;;DABCO离子液体催化Knoevenagel缩合反应[J];化学研究;2014年04期

2 常娟娟;王艳;张慧珍;周成合;耿蓉霞;吉庆刚;;三唑类超分子化学与药物研究新进展[J];高等学校化学学报;2011年09期

3 米佳丽;周成合;白雪;;含三唑的抗微生物药物研究进展[J];中国抗生素杂志;2007年10期

4 白雪;周成合;米佳丽;;三唑类化合物研究与应用[J];化学研究与应用;2007年07期

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本文编号：688641