樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體以及該樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，該方法以外圍為炔基的1~4代芳醚樹枝形聚合物與一端帶有疊氮基團的甲基咪唑鹽通過Click反應連接，從而高產(chǎn)率的得到樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體，該離子液體有望作為一種環(huán)境友好的新型反應介質(zhì)，用于有機反應，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在水相和非水相之間相轉(zhuǎn)移過程，便于重復利用。
【專利說明】樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一類樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)展高效和高選擇性的有機合成方法是目前有機化學領(lǐng)域的一個重要研究內(nèi)容。通過引入特殊的反應介質(zhì)來提高化學反應的選擇性和反應效率是目前切實可行的方法之一。離子液體由于其具有不揮發(fā)、液程寬、溶解強、可調(diào)節(jié)等特性(Seddon，K.R.Chem.Biotechnol.1997，2，351),成為目前綠色化學最具有發(fā)展前景反應介質(zhì)之一。離子液體與有機溶劑相比，具有不揮發(fā)、不易燃易爆、不易氧化、較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，它們能為化學反應提供不同于傳統(tǒng)分子溶劑的環(huán)境，這可能改變反應機理，使一些在有機溶劑中不易實現(xiàn)的反應得以在比較溫和的條件下快速進行。因此，近年來在有機合成中作為溶劑或催化劑得到了廣泛的應用(We I ton, T.Chem.Rev.1999，99，2071; Dupont, J.; deSouza, R.F.; Suarez, P.A.Z.Chem.Rev.2002，102，3667; Miaoj W.; Chan, T.H.Acc.Chem.Res.2006，39，897.)。
[0003]樹枝形聚合物是一類圍繞中心核、外圍基團隨著代數(shù)的增加呈指數(shù)級別增長的化合物，具有合成可控、分子量單一等特點。外部為極性、內(nèi)部為非極性的樹枝形聚合物與膠束具有相似的微環(huán)境，被稱為“靜態(tài)單分子膠束”(J.Am.Chem.Soc.1989，111，2339; Angew.Chem.，Int.Ed.1991，30，11 76 ; J.Am.Chem.Soc.1990，112，85 15 ; J.Am.Chem.Soc.1999，121，9471.)，研究表明，樹枝形聚合物作為微反應器與膠束相比，對某些反應表現(xiàn)出更好的選擇性作用和獨特的優(yōu)點，因此越來越多的樹枝形聚合物作為微反應器被應用于有機化學反應中(Angew.Chem.，Int.Ed.1997，36，1526; J.Am.Chem.Soc.1999, 121, 3035; J.Am.Chem.Soc.2001, 123, 6840 ; Nano Lett.2002, 2, 999 ; NewJ.Chem.2010，34，718.[0004]在樹枝形聚合物外圍共價修飾離子液體，得到具有樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體，這種樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體可視為一種“液體分子篩”，其兼具普通離子液體和樹枝形聚合物的特點，一方面可將離子液體作為微反應器或反應介質(zhì)來控制反應路徑，提高反應選擇性?’另一方面可以利用離子液體的可調(diào)控性，方便的實現(xiàn)反應體系中反應產(chǎn)物和樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的分離，簡化分離操作，實現(xiàn)重復利用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一個目的是提供一類樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體。該離子液體可以作為一種環(huán)境友好的新型反應介質(zhì)，用于有機反應；并且能夠?qū)崿F(xiàn)在水相和非水相之間相轉(zhuǎn)移過程，便于重復利用。
[0006]本發(fā)明的第二個目的是提供一類樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法。該方法是以外圍為炔基的1~4代芳醚樹枝形聚合物與一端帶有疊氮基團的甲基咪唑鹽通過Click反應連接，從而高產(chǎn)率的得到樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體。[0007]本發(fā)明提供一種樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體，具有如下分子結(jié)構(gòu):
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體，其特征在于，具有如下分子結(jié)構(gòu):
2.如權(quán)利要求1所述的樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在氮氣保護下，將單支芳醚樹枝形聚合物、1，1，1-三對羥基苯基乙烷、無水碳酸鉀和18-冠-6，在丙酮中加熱回流反應，得到外圍為炔基的三支芳醚樹枝形聚合物；所述單支芳醚樹枝形聚合物為1-4代外圍帶有炔基、核心帶有溴取代基的單支芳醚樹枝形聚合物； (2)在氮氣保護下，將步驟(1)中得到的外圍為炔基的三支芳醚樹枝形聚合物、疊氮取代的甲基咪唑衍生物、硫酸銅、抗壞血酸鈉在水和四氫呋喃的混合溶液中反應，得到樹枝形結(jié)構(gòu)的離子液體； 所述疊氮取代的甲基咪唑衍生物具有如下結(jié)構(gòu):
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，其特征在于，所述單支芳醚樹枝形聚合物、1，1，1-三對羥基苯基乙烷的摩爾比為:Te:ι;所述無水碳酸鉀、1，1，1-三對羥基苯基乙烷的當量比為3~10:1 ;所述18-冠-6、1，1, 1-三對羥基苯基乙烷的當量比為0.1~1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，其特征在于，所述外圍為炔基的三支芳醚樹枝形聚合物、疊氮取代的甲基咪唑衍生物的摩爾比為1:10-100 ;所述硫酸銅和三支芳醚樹枝形聚合物的當量比為0.1-1:1 ;所述抗壞血酸鈉和三支芳醚樹枝形聚合物的當量比為0.2~2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，其特征在于，所述水和四氫呋喃體積比為1~4:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樹枝形結(jié)構(gòu)離子液體的制備方法，其特征在于，所述步驟2)是在室溫下反應48小時。
【文檔編號】C08G83/00GK103910889SQ201310000563
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月4日
【發(fā)明者】李嫕, 李旭英, 陳金平, 于天君, 曾毅 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所