本发明涉及一种离子液体催化剂及其制备方法，和其在催化制备苯并噻唑类化合物中的应用，属于有机合成方法学。
背景技术：
1、苯并噻唑及其衍生物因其独特的生物和药物活性，是一类非常重要的生物和化学中间体，被广泛地用作生物分子、天然产物、制药试剂、农药化学品，也可用于成像试剂、荧光材料、电致发光器件、有机材料等。常用的合成方法是基于2-氨基苯硫酚类化合物与羰基化试剂(如光气、co、碳酸二甲酯等)的环羰基化反应。这些方法普遍存在反应产率低、选择性差、使用有毒试剂、使用金属催化剂、反应条件苛刻等缺陷。因此，探索温和、绿色的合成方法具有重要意义。
2、co2是一种重要的可再生c1资源，将其转化为高附加值化学品是当前国内外学者的研究热点。迄今，以co2为原料已经制得甲醇、甲酸、酰胺、碳酸盐、芳基醛等化学品。最近，研究发现以co2为原料通过构建c-s键合成有机硫化合物，为co2在合成苯并噻唑反应中的应用提供了思路。但是，co2的碳原子是最高氧化态，具有高度的热力学稳定性和动力学惰性，反应过程大多需要高的温度和压力、反应选择性低、反应条件苛刻。因此，实现温和条件下co2的化学转化，特别是室温、co2常压条件下co2的转化仍然是一个极具挑战性的科学问题。迄今，以co2为原料，在常温、co2常压条件下制备苯并噻唑类化合物的研究尚未见报道。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种离子液体催化剂及其制备方法，以及离子液体催化剂在催化制备苯并噻唑类化合物中的应用。
2、本发明提供了一种离子液体，由式ⅰ所示阴离子和式ⅱ所示阳离子组成：
3、
4、
5、制备上述离子液体的方法，包括如下步骤：惰性气体保护下，在四丁基氢氧化膦(40wt％水溶液)中加入等摩尔的苯并噁唑酮，将上述混合物在室温下搅拌72h。随后，在60℃减压蒸馏除去水，蒸馏得到的离子液体在80℃下真空干燥48h。
6、本发明还提供了上述离子液体在制备式ⅲ所示化合物中的应用：
7、
8、所述式ⅲ中，r为-h、烷基、烷氧基、卤素中的至少一种。
9、进一步地，包括如下步骤：如式ⅴ所示，在上述所述离子液体作为催化剂的条件下，将式iv所示2-氨基苯硫酚类化合物与co2和氢硅烷进行反应，生成式ⅲ所示苯并噻唑类化合物；
10、
11、所述式ⅲ和式iv中，r为-h、烷基、烷氧基、卤素中的至少一种。
12、
13、进一步地，所述2-氨基苯硫酚类化合物为2-氨基苯硫酚、2-氨基-5-甲基苯硫酚、2-氨基-5-甲氧基苯硫酚、2-氨基-5-乙氧基苯硫酚、2-氨基-5-氟苯硫酚、2-氨基-5-氯苯硫酚、2-氨基-4-氯苯硫酚或2-氨基-5-溴苯硫酚。
14、进一步地，所述氢硅烷为烷基氢硅烷、苯基氢硅烷或聚甲基氢硅烷。
15、进一步地，所述烷基氢硅烷为et2sih2、et3sih、me(ome)2sih、me(oet)2sih、(eto)3sih。
16、进一步地，所述苯基氢硅烷为phsih3。
17、进一步地，所述聚甲基氢硅烷为pmhs。
18、进一步地，所述聚甲基氢硅烷的动力粘度为15-40厘帕斯卡/秒。
19、进一步地，所述2-氨基苯硫酚类化合物、离子液体、氢硅烷三者的摩尔比为1:(0.1-1):(2-6)。
20、进一步地，所述反应温度为25-35℃，co2气体的压力为0.1-0.5mpa。
21、进一步地，所述反应时间为1-24h。
22、本发明的有益效果是：
23、本发明提供的离子液体催化剂合成方法简单、具有较高的催化活性、稳定性和可循环使用性。通过构筑c-s键合成苯并噻唑类化合物的方法，采用离子液体为催化剂，在温和条件下，能高效催化2-氨基苯硫酚类化合物与co2和氢硅烷反应生成相应的苯并噻唑类化合物。该方法以co2为原料，以易于合成和回收的离子液体为催化剂，避免了过渡金属的使用，无需分离中间体，且反应条件温和(30℃，0.1mpa)，底物转化率和产物收率均可达99％，是一种高效、绿色的合成方法，具有较强的工业应用价值。
1.一种离子液体，其特征在于，由式ⅰ所示阴离子和式ⅱ所示阳离子组成：
2.一种制备权利要求1所述离子液体的方法，其特征在于，包括如下步骤：惰性气体保护下，在四丁基氢氧化膦中加入等摩尔的苯并噁唑酮，将上述混合物在室温下搅拌；随后，减压蒸馏，蒸馏得到的离子液体真空干燥。
3.权利要求1所述的离子液体在制备式ⅲ所示化合物中的应用：
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：在权利要求1所述离子液体作为催化剂的条件下，将式iv所示2-氨基苯硫酚类化合物与co2和氢硅烷进行反应，生成式ⅲ所示苯并噻唑类化合物；
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述2-氨基苯硫酚类化合物为2-氨基苯硫酚、2-氨基-5-甲基苯硫酚、2-氨基-5-甲氧基苯硫酚、2-氨基-5-乙氧基苯硫酚、2-氨基-5-氟苯硫酚、2-氨基-5-氯苯硫酚、2-氨基-4-氯苯硫酚或2-氨基-5-溴苯硫酚。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述氢硅烷为烷基氢硅烷、苯基氢硅烷或聚甲基氢硅烷。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述烷基氢硅烷为et2sih2、et3sih、me(ome)2sih、me(oet)2sih、(eto)3sih；所述苯基氢硅烷为phsih3；所述聚甲基氢硅烷为pmhs。
8.根据权利要求4-7所述的应用，其特征在于，所述2-氨基苯硫酚类化合物、离子液体、氢硅烷三者的摩尔比为1:(0.1-1):(2-6)。
9.根据权利要求4-7所述的应用，其特征在于，所述反应温度为25-35℃，co2气体的压力为0.1-0.5mpa，反应时间为1-24h。