【摘要】：在傳統(tǒng)有機(jī)反應(yīng)中,通常使用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)媒介。反應(yīng)結(jié)束后,需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行柱層析、重結(jié)晶等分離純化操作,通常這些操作需要使用大量的有機(jī)溶劑,從而造成一定的環(huán)境污染。因此,如何有效減少有機(jī)溶劑的使用成為有機(jī)合成中一個(gè)重要的研究方向。為了減少柱層析等操作,簡(jiǎn)化產(chǎn)物分離步驟,以及減少有機(jī)溶劑使用,本文提出了以固體酸作為催化劑,以含水體系為反應(yīng)媒介的反應(yīng)策略,利用有機(jī)物在水中溶解度差異,調(diào)控含水體系的成分與比例,使產(chǎn)物更易于從水相中分離。并探究了這一反應(yīng)策略在吲哚化合物的衍生化和苯并噻唑類化合物的合成中的可行性與通用性。主要工作如下:1.制備聚苯二乙烯負(fù)載的三氟甲基磺酰亞胺類固體酸(H-PDVB-SSFMI),酸含量0.77 mmol/g。其結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)通過(guò)FT-IR,TG,TEM,N_2吸附-脫附,接觸角測(cè)試等手段進(jìn)行表征。水接觸角和乙醇接觸角分別為140.6°和20°,表明其具有優(yōu)異的疏水親乙醇性能。固體酸材料的比表面積為297 m2/g,富含介孔及微孔。2.為驗(yàn)證使用固體酸催化水相反應(yīng),調(diào)控含水體系,使產(chǎn)物易于從水相中分離這一反應(yīng)策略,以達(dá)到減少柱層析等操作,簡(jiǎn)化產(chǎn)物分離步驟以及減少有機(jī)溶劑這一目標(biāo)的可行性,探究了固體酸(H-PDVB-SSFMI)在水相中催化吲哚和α,β-不飽和酮的邁克爾加成反應(yīng)的催化活性。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件如下:控制溫度為50 ~oC,以2.0 mL 40%乙醇-水溶液為溶劑,反應(yīng)物按化學(xué)計(jì)量比投料,催化劑用量10 mol%,吲哚與α,β-不飽和酮的加成反應(yīng)的產(chǎn)率可達(dá)92%,其分離過(guò)程不需柱層析分離,簡(jiǎn)單的洗滌、過(guò)濾、干燥便可得到產(chǎn)物,達(dá)到了減少柱層析等操作,簡(jiǎn)化產(chǎn)物分離步驟,以及減少有機(jī)溶劑使用的預(yù)期目標(biāo)。3.為了研究使用固體酸催化水相反應(yīng),調(diào)控含水體系,使產(chǎn)物易于從水相中分離的反應(yīng)策略在吲哚反應(yīng)中的通用性,探究了固體酸(H-PDVB-SSFMI)在水相中催化雙吲哚烴基化合物的合成的催化活性。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件如下:控制溫度為50 ~oC,以2.0 mL 50%乙醇-水溶液為溶劑,催化劑用量5 mol%,產(chǎn)率可達(dá)99%。同樣,產(chǎn)物分離過(guò)程不需柱層析分離,簡(jiǎn)單的洗滌、過(guò)濾、干燥便可得到產(chǎn)物。4.為了進(jìn)一步研究使用固體酸催化水相反應(yīng),利用有機(jī)物在水中溶解度差異,調(diào)控含水體系,使產(chǎn)物易于從水相中分離的反應(yīng)策略在有機(jī)合成反應(yīng)中的通用性,探究了固體酸(H-PDVB-SSFMI)在水相中催化苯并噻唑類化合物的合成的催化活性。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件如下:控制溫度為50 ~oC,以3.0 mL 30%乙醇-水溶液為溶劑,催化劑用量10 mol%,產(chǎn)率可達(dá)84%。產(chǎn)物分離過(guò)程不需柱層析分離。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O621.251
【圖文】：

水性增強(qiáng)效應(yīng)是反應(yīng)速率提高的主要原因。Asem et al 2011)等人在水相中，用 KHSO4催化 3-(N，N-二甲-1-酮與二胺合成雙烯胺酮。不同反應(yīng)物合成的雙烯胺酮的烯型存在，產(chǎn)率分布在 84% -94%。他們提出水相體系的應(yīng)用對(duì)擇性有著重要影響。ama(Nishiyama et al 2013)等人以水-二氯甲烷為反應(yīng)媒介，十二十二烷基氯化銨(DAH)為表面活性劑，在光催化下，成功地成了目標(biāo)產(chǎn)物，其中一種異構(gòu)體收率達(dá) 99%，水的引入使該反體選擇性。

Temp./oC圖 2-3 H-PDVB-SSFMI 的熱重分析Fig. 2-3 TGA analyses of H-PDVB-SSFMII (b)H-PDVB-SSFMI (c) H-(ca. 98.0o) VB-SSFMI, (b)H-PDVB-SSFMI 20 min 后的表H-PDVB-SSFMI 的表面乙醇接觸角ontact angles of water droplets on the suH-PDVB-SSFMI 20 min later, (c) Contacoplets on the surface of H-PDVB-SSFMI

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位論文應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)產(chǎn)物 8a 在固體酸 H-PDVB-SSFMI 表面吸附，團(tuán)聚并從含分離，通過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾，洗滌，可獲得純度較高的產(chǎn)物 8a，從而避免了者重結(jié)晶等需要使用大量有機(jī)試劑的分離提純操作。這可能是因H-PDVB-SSFMI 具有良好的疏水性和有機(jī)物親和性，從而對(duì)有機(jī)物形附并易于從含水體系中團(tuán)聚分離。

【相似文獻(xiàn)】

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1 丁郁文;張毓瑞;;用固體酸催化合成順丁烯二酸二(2—乙基己)酯[J];陜西化工;1987年06期

2 朱崇業(yè);;用固體酸催化從二甘醇合成二VA烷[J];上�；�;1987年06期

3 張毓瑞;韓麗君;蘇慈生;;用固體酸催化羧酸酯化反應(yīng)(Ⅱ)[J];石油化工;1987年01期

4 楊宇之;邢思敏;;固體酸催化松節(jié)油水合制松油醇的研究[J];天然氣化工(C1化學(xué)與化工);1988年01期

5 丁郁文;張毓瑞;;用固體酸催化合成順丁烯二酸二(2—乙基已)酯[J];河北工學(xué)院學(xué)報(bào);1988年01期

6 吳希民;喬冠儒;佘健;;棉籽油的環(huán)氧化[J];江蘇化工;1988年03期

7 肖永華;張h

本文編號(hào)：2795294