肟基三甲铵类离子液体配体催化剂及其制备方法_2

文档序号:9737518阅读:来源:国知局
,蒸干,加入乙腈溶解离子液体,过滤,母液 蒸干,即得肟基三甲铵类离子液体配体催化剂。
[0032]四、将肟基三甲铵类离子液体溶于甲醇,加入物质的量的1.2倍的KPF6饱和水溶 液,P F 6 ^的肟基离子液体析出,分出水溶液。将固体溶于四氢呋喃和水中,加热使之溶解。旋 蒸,蒸除四氢呋喃,冷却后分出水。再将固体溶于四氢呋喃和水中,加热使之溶解。旋蒸,蒸 除四氢呋喃,冷却后过滤,得到产物ANX-PF 6。收率94%。
[0033]本发明的肟基三甲铵类离子液体配体催化剂,一方面,离子液体可以与反应液呈 两相,利于产物的分离,但在加热时离子液体会在反应液中有一定溶解度,所以在反应液中 容易分散,利于反应中的反应物的传质,从而提高催化性能。另一方面,离子液体对纳米钯 有一定的稳定性,可以使纳米钯稳定在离子液体中,而具有良好的循环性能。
[0034]本发明设计了一种含有良好活性的肟基团的离子液体,阳离子选用三甲铵基团, 而不是通常使用的甲基咪唑基团。这是因为,由于咪唑含有N-卡宾结构,这种结构容易与钯 离子配合,形成稳定的配合物。这种稳定的配合物可以催化Suzuki交叉偶联反应,但是会使 反应的速率降低。所以,本发明中使用了季铵类离子液体,这种结构不能与钯配合,不会降 低配体的催化性能。
【附图说明】
[0035] 图1是实验一步骤二中醛酮基三甲铵盐酸盐离子液体的合成的过程中装置的示意 图。
【具体实施方式】
[0036] 本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】,还包括各【具体实施方式】间的 任意组合。
[0037] 【具体实施方式】一:本实施方式肟基三甲铵类离子液体配体催化剂结构式如下:
[0039] 其中,η 2 1 ;X为OAc-、Cl -、Br-、BF4-、PF6、CF3C00-、C3F7⑶0-、CF 3S〇3-、(CF3S〇2)2N-、 C4F9SO3、( CF3SO2) 3C-、( C2F5SO2) 3C-或(C2F5SO2) 2N-。
【具体实施方式】 [0040] 二:一中环钯三甲铵类离子液体的制备方法如下:
[0041] -、醛酮基三甲铵盐酸盐离子液体的合成:
[0042]在圆底烧瓶中加入氯乙氧基苯甲醛或氯乙氧基苯乙酮和乙醇,然后在氮气气氛、 微波加热至60°C_80°C、搅拌转速为500rpm的条件下加入三甲胺水溶液,加完后继续反应, 然后在旋转蒸发器上蒸干溶液,加入水、用二氯甲烷萃取,将水旋干,得到醛酮基三甲铵盐 酸盐离子液体;
[0043]二、将醛酮基三甲铵盐酸盐离子液体、乙酸钠或氢氧化钠、水、乙醇和盐酸羟胺混 合后回流4-20小时,蒸干,加入乙腈溶解离子液体,过滤,母液蒸干,即得三甲铵类离子液体 配体;
[0044] 三、三甲铵类离子液体配体溶于水或乙醇水溶液后,加入NaBF4、NaPF6、NaOAc、 CF3COO Na、C3F7C00 Na、CF3S〇3Na、(CF3S〇2)2N Na、C4F9S03Na、(CF3S〇2)3CNa(C2F5S〇2)3C Na、 (C2F5S〇2)2N Na、KBF4、KPF6、K0Ac、CF3C00 KX3F7COO K、CF3S〇3K、(CF3S〇2)2N KX4F9SO3K、 (CF3S02) 3CK (C2F5S02) 3CK 或(C2F5S02) 2NK 溶液,,得到离子液体;
[0045] 四、按照三甲铵类离子液体配体与PdCl2摩尔比为2:1的比例将三甲铵类离子液体 配体与PdCl 2水溶液混合,得到肟基三甲铵类离子液体配体催化剂。
【具体实施方式】 [0046] 三:本实施方式与二不同的是步骤二所得三甲铵类离 子液体配体中三甲胺的物质的量为氯乙氧基苯甲醛或氯乙氧基苯乙酮的物质的量的4-10 倍。其它与二相同。
【具体实施方式】 [0047] 四:本实施方式与二或三不同的是步骤二中常压下微 波加热,反应温度为62°C_78°C。其它与二或三相同。
【具体实施方式】 [0048] 五:本实施方式与二至四之一不同的是步骤二中常压 下微波加热,反应温度为64°C_75°C。其它与二至四之一相同。
[0049]
【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】二至五之一不同的是步骤二中常压 下微波加热,反应温度为65°C。其它与【具体实施方式】二至五之一相同。
【具体实施方式】 [0050] 七:本实施方式与二至六之一不同的是步骤二中回流 时间为6-18小时。其它与二至六之一相同。
【具体实施方式】 [0051] 八:本实施方式与二至七之一不同的是步骤二中回流 时间为8-15小时。其它与二至七之一相同。
[0052]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是步骤二中回流 时间为5小时。其它与【具体实施方式】一至八之一相同。
[0053]【具体实施方式】十:【具体实施方式】一所述肟基三甲铵类离子液体配体催化剂的制备 方法如下:
[0054] 一、氯乙氧基苯甲醛/苯乙酮的制备:
[0055] 将0.5mol4-羟基苯甲醛或羟基苯乙酮、lmol碳酸钾、150g 1,2-二氯乙烷和300ml N,N-二甲基甲酰胺加入反应器中,80°C下反应10小时,反应完毕,冷却到室温,过滤,用二氯 甲烷洗涤滤饼,滤液加入水中,分相,有机层用质量浓度为10 %氢氧化钠水溶液洗涤3次,水 洗3次,合并有机层,在旋转蒸发仪下脱去溶剂,得到粗产品,在5mmHg、110-140°C的条件下 真空蒸馏,以甲苯为淋洗剂过硅胶柱提纯,旋干,得到氯乙氧基苯甲醛/苯乙酮;
[0056]二、醛基三甲铵盐酸盐离子液体的合成:
[0057]在圆底烧瓶中加入9.23g 4-氯乙氧基苯甲醛和30ml乙醇,然后在氮气气氛、微波 加热56.6°C_80.2°C、搅拌转速为500rpm的条件下4-20小时内加完50ml质量浓度为33 %三 甲胺水溶液,继续反应1-4小时,反应后,在旋转蒸发器上蒸干溶液,加入20ml水,用15ml二 氯甲烷萃取3次,水溶液旋干,得到醛基三甲铵盐酸盐离子液体;
[0058] 三、将0.02mol醛基三甲铵盐酸盐离子液体、0.08mol乙酸钠或氢氧化钠、20ml水、 20ml乙醇和0.04mo 1盐酸羟胺混合后回流4小时,蒸干,加入乙腈溶解离子液体,过滤,母液 蒸干,即得醛肟基三甲铵类离子液体配体催化剂。
[0059]采用下述实验验证本发明效果:
[0060]实验一:
[0061 ]醛肟基三甲铵类离子液体配体催化剂的制备方法如下:
[0062] 一、氯乙氧基苯甲醛/苯乙酮的制备:
[0063] 将0.5mol 4-对羟基苯甲醛、lmol碳酸钾、150g 1,2_二氯乙烷和300ml N,N-二甲 基甲酰胺加入反应器中,80°C下反应10小时,反应完毕,冷却到室温,过滤,用二氯甲烷洗 涤滤饼,滤液加入水中,分相,有机层用质量浓度为10 %氢氧化钠水溶液洗涤3次,水洗3次, 合并有机层,在旋转蒸发仪下脱去溶剂,得到粗产品,在5mmHg、120-130°C的条件下真空蒸 馏,以甲苯为淋洗剂过硅胶柱提纯,旋干,得到氯乙氧基苯甲醛(A);
[0064]二、醛基三甲铵盐酸盐离子液体的合成:
[0065]在圆底烧瓶中加入9.23g 4-对氯乙氧基苯甲醛(A)和30ml乙醇,然后在氮气气氛、 微波加热65°C、搅拌转速为500rpm的条件下5小时内加完50ml质量浓度为33%三甲胺水溶 液,氮气通过插底管通入反应器进行置换后,再改成如图1所示连接,即氮气从上方氮气入 口 1鼓泡通入,插底管连接三甲胺平流栗,三甲胺水溶液从三甲胺水溶液入口 2加入,尾气从 经水、酸吸收后,经尾气出口 3排出,继续反应1小时,反应后,在旋转蒸发器上蒸干溶液,加 入20ml水,用15ml二氯甲烷萃取3次,水溶液旋干,得到醛基三甲铵盐酸盐离子液体(AN);
[0066] 三、将0.02mol醛基三甲铵盐酸盐离子液体(AN)、0.08mol乙酸钠或氢氧化钠、20ml 水、20ml乙醇和0.04mol盐酸羟胺混合后回流4小时,蒸干,加入乙腈溶解离子液体,过滤,母 液蒸干,即得醛肟基三甲铵类离子液体配体(ANX)。
[0067]合成路线如下:
[0069]实验二:
[0070]肟基三
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