本文關(guān)鍵詞：醇胺類和胍類催化劑在二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化合成喹唑啉二酮和環(huán)狀碳酸酯中的應(yīng)用　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 二氧化碳 二乙醇胺 胍離子液體 喹唑啉二酮 環(huán)狀碳酸酯

【摘要】：二氧化碳(CO2)化學(xué),是當(dāng)前化學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,利用CO2作原料合成化學(xué)品和材料非常符合可持續(xù)發(fā)展的需求,另一方面,具有化學(xué)穩(wěn)定性的CO2的轉(zhuǎn)化,是我們?cè)诖呋芯恐忻媾R的一大挑戰(zhàn)�？蒲泄ぷ髡甙l(fā)展了多種多樣的催化體系應(yīng)用于二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化,其中有機(jī)堿和離子液體都是常用的高效催化劑。有機(jī)堿類催化劑可用于催化多種反應(yīng),適用面廣;而離子液體對(duì)有機(jī)物具有良好的溶解能力,常同時(shí)作為可循環(huán)使用的反應(yīng)溶劑和催化劑。論文開發(fā)了三種有機(jī)堿或離子液體類催化劑分別用于催化CO2化學(xué)轉(zhuǎn)化合成喹唑啉二酮和環(huán)狀碳酸酯系列衍生物,具體研究?jī)?nèi)容如下:1)以二乙醇胺作為有機(jī)堿類催化劑,催化CO2與鄰氨基苯甲腈的反應(yīng)。此催化體系以水為反應(yīng)溶劑,在100℃、1MPa的CO2壓力、12h的條件下實(shí)現(xiàn)了喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮的高產(chǎn)率合成。溶劑水在其中起到了關(guān)鍵性作用。該體系的高催化活性來(lái)源于羥基與胺基的協(xié)同催化作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們推測(cè)了反應(yīng)機(jī)理,并通過(guò)密度泛函理論計(jì)算結(jié)合FT-IR、1HNMR等表征來(lái)驗(yàn)證機(jī)理的合理性。2).以四甲基胍為原料,通過(guò)兩步法合成了五種胍醋酸鹽離子液體,在其可修飾N原子上連接著不同長(zhǎng)度的烷基。實(shí)驗(yàn)證明這些離子液體可以高效催化合成喹唑啉二酮類衍生物,取代基越長(zhǎng)催化活性越高。以N-正丁基-四甲基胍醋酸鹽為催化劑,反應(yīng)條件為80 ℃、0.5 MPa的CO2壓力、24 h時(shí),可以得到90%的收率,該離子液體經(jīng)反應(yīng)循環(huán)5次而活性保持不變。3)以二乙醇胺為陽(yáng)離子,通過(guò)與溴乙烷的離子化合成了一種新型的富含羥基的離子液體。該離子液體可以在120 ℃、1 MPa的CO2壓力、3 h的條件下有效催化CO2與各類環(huán)氧化物合成環(huán)狀碳酸酯的反應(yīng)。該離子液體中豐富的羥基官能團(tuán)活化了環(huán)氧化物,促進(jìn)了溴離子對(duì)環(huán)氧化物的開環(huán)。
[Abstract]:Carbon dioxide (CO2) is one of the hotspot in chemistry, chemical and environmental science, using CO2 as raw material of synthetic chemicals and materials is consistent with the demand of sustainable development, on the other hand, has transformed the chemical stability of CO2, is a big challenge we face in catalysis. Researchers have developed various catalytic systems for the chemical conversion of carbon dioxide, in which organic base and ionic liquids are commonly used efficient catalysts. Organic base catalysts can be used to catalyze many reactions and have wide applications. Ionic liquids have good solubility for organic compounds, and are often used as reacting solvents and catalysts at the same time. This paper developed three kinds of organic alkali or ionic liquid catalysts were used to catalyze CO2 chemical conversion synthesis of quinazoline ketone and two cyclic carbonate derivatives, the specific contents are as follows: 1) with two ethanol as organic amine alkali catalyst, CO2 catalyst and o-amino benzonitrile reaction. The high yield of quinazoline -2,4 (1H, 3H) - two ketone was synthesized under the condition of 100 C, 1MPa CO2 pressure and 12h, with water as the reaction solvent. Solvent water plays a key role in it. The high catalytic activity of the system is derived from the synergistic catalysis of hydroxyl and amine groups. According to the experimental results, we speculate the reaction mechanism and verify the rationality of the mechanism by means of density functional theory and FT-IR, 1HNMR and other characterization. 2). Four methyl guanidine as raw materials, five kinds of guanidine acetate ionic liquid was synthesized by two steps, which can be modified in N atoms connected with different length of alkyl. The experimental results show that these ionic liquids can catalyze the synthesis of quinazoline two ketone derivatives. The longer the substituent, the higher the catalytic activity. In four N- butyl - methyl guanidine acetate as catalyst, the reaction conditions of 80 DEG C, 0.5 MPa CO2 pressure, 24 h, 90% of the yield, the ionic liquid is 5 cycles by a reaction activity remained unchanged. 3) with two ethanol amine cation ionic liquids, a new type of rich hydroxyl were synthesized through ionization with ethyl bromide. The ionic liquid can catalyze the reaction of CO2 with various kinds of epoxides to synthesize cyclic carbonates under the conditions of CO2 pressure of 120 and 1 MPa and 3 h. The rich hydroxyl group in the ionic liquid activates the epoxide, which promotes the ring opening of the bromine ion to the epoxide.
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36

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本文編號(hào)：1341089