肟基三甲铵类离子液体配体催化剂及其制备方法_3

文档序号:9737518阅读:来源:国知局
甲铵类醛肟基离子液体配体催化剂的制备方法如下:
[0071] 一、氯乙氧基苯甲醛的制备:
[0072] 4-氯乙氧基苯甲醛(A):
[0073] 将0.5mol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1 〇 %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4-氯乙氧基苯甲醛(A);产率:61%。
[0074] 4-氯乙氧基苯甲醛(A):白色固体。1HNMR(300MHz,Chloroform-d)S9.89(s,lH), 7.90-7.75(m,2H),7.09-6.95(m,2H),4.31(t,J = 5.8Hz,2H),3.84(t,J = 5.8Hz,2H).
[0075] 二、醛酮基三甲铵盐酸盐离子液体的合成:
[0076] 4-(4-甲醛基苯氧基)乙基氯化铵(AN):
[0077] 在圆底烧瓶中加入9.23g氯乙氧基苯甲醛或9.93g氯乙氧基苯乙酮和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,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4-(4-甲醛基苯氧基)乙基氯化铵(AN);白色固体。 产率:92%。
[0078] ΧΗ NMR(300MHz,DMS0-d6)59.90(s,lH),7.96-7.85(m,2H),7.27-7.15(m,2H),4.61 (t ,J = 4.6Hz,2H),3.90(t ,J = 4.8Hz,2H),3.24(s,9H).
[0079] 三、三甲铵类醛肟基离子液体配体催化剂的制备:
[0080] N-(4-甲醛肟基苯氧基)乙基-Ν,Ν,Ν-三甲铵乙酸盐(ANX):
[0081 ] 将0.02111〇1410.08111〇1乙酸钠、201111水、201111乙醇和0.04111〇1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Ν-(4-甲醛肟基苯氧基)乙基-Ν, Ν,Ν-三甲铵乙酸盐(ΑΝΧ)。
[0082] 无色液体。1H NMR(300MHz,DMS0-d6)S8.05(s,lH),7.59-7.48(m,2H) ,7.09-6.96 (m,2H),4.48(d,J = 5.6Hz,2H),3.81(dd,J = 5.6,3.7Hz,2H),3.20(s,9H),1.69(s,3H).
[0083] 四、ANX( lequ)的乙酸溶液与PdCl2(lequ)甲醇溶液混合,搅拌,过滤,乙醇洗,得到 ANX环钯催化剂。(ANX-Pd)
[0084] 褐色固体。1H MMR(300MHz,DMS0-d6)Sll.44(s,2H) ,8.04-7.91(m,4H),7.34(s, 2H),7·ll-6.98(m,4H),4.50(d,J=5.3Hz,4H),3.85-3.75(m,4H),3.18(s,18H),2.5(s, 12H).
[0085] 实验三:催化硼酸的Suzuki偶联反应过程如下:
[0086] 本实验考察了不同溴代物和不同芳基硼酸的Suzuki反应,证明ANX环钯催化剂在 Suzuki反应中具有良好的普遍适用性。
[0087 ] 表1 ANX-Pd催化不同溴代物和不同芳基硼酸的Suzuk i反应
[0090] 反应条件:0.005mol(lequ)溴化物,0.0075mol芳基硼酸(1.5equ),0.01mol K2CO3 (2equ),30ml乙醇,30ml水,加入(0.01111〇1%从似-?(1,反应温度60°(3,反应时间1小时。反应 后使用乙醚萃取反应液,碱洗,水洗后,无水Na 2S04干燥,环己烷过硅胶柱,除去溶剂后,气相 色谱测定产物纯度,计算反应的收率。
[0091] 实验四:
[0092] ANXPF6环钯催化剂制备:
[0093] 将ANX溶于甲醇,加入实验一中N- (4-甲醛肟基苯氧基)乙基-N,N,N-三甲铵乙酸盐 物质的量的1.2倍的KPF6饱和水溶液,PFf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%。
[0094] ANX-PF6:白色固体。1H NMR(300MHz,DMS0-d6)Sll.00(s,lH),8.08(s,lH),7.56(d, J = 8.2Hz,2H),7.02(d ,J = 8.2Hz,2H),4.48(s,2H),3.77(s,2H),3.18(s,9H).
[0095] 将离子液体ANXPF6溶于质量浓度50%四氢呋喃水溶液中,得到均相溶液。加热至 温热,加入物质的量为离子液体ANXPF 6的0.5倍的PdCl2溶液,蒸除四氢呋喃后,得到环钯催 化剂粗品。再加入四氢呋喃,加热至温热,使环钯催化剂溶解,蒸除四氢呋喃后,得到环钯催 化剂ANXPF 6_Pd,收率92 %。
[0096] ANXPF6_Pd:褐色固体。1H NMR(300MHz,DMS〇-d6)δ 11 · 44(s,2H),8 · 04-7 · 91 (m,4H), 7.34(s,2H),7.11-6.98(m,4H),4.50(d,J=5.3Hz,4H),3.85-3.75(m,4H),3.18(s,18H). [0097]将lg(0 · 005mol, lequ)对漠苯乙酬、0 · 91g(0 · 0075mol, 1 · 5equ)苯棚酸、1 · 38g (0 · OlOmol, 2equ)K2C〇3、30ml 乙醇和30ml水混合,加入0 .lg聚乙二醇600,0 · 02mol % 的 ANXPF6-Pd的50 %四氢呋喃水溶液作为钯源,反应温度60°C,反应时间lh。
[0098] 循环性试验:用20ml乙醚和20ml环己烷萃取,再用5ml乙醚和5ml环己烷萃取,水相 加入10mlKPF6饱和溶液,离心,所得盐20ml水洗,离心,再加入20ml乙醚洗涤2次,得到纳米 钯混合物,再投入到反应器中,加入lg(〇.〇〇5mol,lequ)对溴苯乙酮,0.91g(0.0075mol, 1.56911)苯硼酸,1.38 8(0.010111〇1,269111(2〇)3),301111乙醇,301111水,反应温度60°(3,反应时间 2-3h。本实验萃取剂选择体积比为1:1的乙醚和环己烷混合溶剂,在萃取过程中,乙醇-水体 系中的乙醇不会被有机溶剂萃取,另外二者沸点都比较低,少量溶于水相的溶剂容易从反 应体系中挥发出去,是理想的萃取剂。
[0099]循环反应几次后,由于副产物无机盐的累积,使得反应液中无机盐趋于饱和,这时 就必须除掉无机盐。
[0?00]本实验采用离心分离的方法,反应完成萃取有机物后,加入10mlKPF6饱和水溶液, 离心,投入到下一步Suzuki反应。但是,由于纳米钯的粒度太细,一部分纳米钯会滤到反应 液中,造成一部分的钯流失。ANXPF 6-Pd的循环性能如表2:
[0101]表2
[0103] *第二次反应后萃取,加入10mlKPF6饱和水溶液,离心,投入到下一步Suzuki反应。
[0104] Suzuki评价条件:lg(0 · 005mol,lequ)对漠苯乙酬,0 · 91g(0 · 0075mol,1 · 5equ)苯 硼酸,1.388(0.010111〇1,269111(2〇)3),301111乙醇,301111水,加入0.211110.01111〇1/1的厶似?卩6-nmPd浊液,反应温度60°C,反应时间lh。
[0105] 循环性试验:第一次Suzuki反应后,用20ml乙醚和20ml环己烷萃取反应液一次,再 用5ml乙醚和5ml环己烷萃取一次,水相加入10ml KPF6饱和溶液,离心,所得盐20ml水洗,
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