新型季鏻盐的合成与结构分析(2)
时间:2018-03-17 21:43 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
四级取代的鏻盐称为季鏻盐，其化学式为[R4P]+X-，其中R基可以为烷基，芳香基，杂环基等等，可以是同一基团取代，也可以是不同的基团取代。X则主要是卤素离子，如溴离子或者氯离子。与季铵盐相似，季鏻盐也可用作相催化剂，表面活性剂等，但与季铵盐相比，季鏻盐熔点更低，物理性质和化学性质都更稳定，不易挥发，且还具有催化功能[2]。铵盐的研究比较多，但是对于季鏻盐的研究则相对少些，特别是国内，关于季鏻盐性质的研究正处于起步阶段。现阶段，季鏻盐更多地被应用于相转移催化剂，反应溶剂和杀菌剂等方面。由于季鏻盐本身稳定的性质及其广泛的应用范围，随着对其研究的不断深入，相对于季铵盐，它具有更好的发展前景和巨大的发展潜力。 1.2离子液体 1.2.1 离子液体概念 离子液体，通常是指在室温或接近室温状态下呈现液体状态，由阴离子和阳离子组成的熔点低于100摄氏度的熔融盐[3]。于液相状态下的熔融盐，有多种名称，如室温离子液体，非水离子液体，熔融盐，液体有机盐等，目前还没有统一的名称，但一般称之为离子液体[4]。子化合物中，其熔点和内部阴阳离子的电荷数成正比，和阴阳离子间半径成反比，内部库仑力越大，熔点越高[5]。 1.2.2离子液体性质 一•无色且不溶解于水，不燃，熔点具有不确定性，蒸汽压较低，适合用于真 空操作。 二•对有机化合物具有良好的溶解能力，不易挥发，具有阻燃性，可用作绿色有机溶剂。 三•具有热稳定性和化学稳定性，热解温度一般大于350摄氏度。 四•具有良好的电导率和广泛的电化学窗口，离子液体的电导率一般在电0.1-20mS/cm,化学窗口一般在4.5-5V。 1.2.3离子液体的制备 按反应步骤： （1）直接合成 合成过程中无需加入任何反应介质，主要是通过酸碱中和反应和季铵化反应。其优点是无污染且无副产物产生。 （2）两步合成法 首先，通过季胺化反应制备出含目标阳离子的卤盐；然后用目标阴离子置换出卤素离子或加入Lewis酸来得到目标离子液体。第二步加入强质子酸HY，反应要求在低温搅拌条件下进行，然后多次水洗至中性，用有机溶剂提取离子液体，最后真空除去有机溶剂得到纯净的离子液体。 按操作原理： （1） 微波合成法 为了解决离子反应体系过热问题，在离子反应过程中采用微波辐射，通过控制温度及辐射时间，快速合成离子液体，反应安全稳定。微波合成优点是极大缩短反应时间，提高了反应产率，缺点是有副产物产生，且无法应用于大规模批量生产[6]。 （2） 加热回流法 比较传统的制备离子液体的方法，主要是通过季铵化反应制备含目标阳离子的卤盐（X型离子液体），然后用目标阴离子Y-置换出X-离子得到所需离子液体，经多次水洗并由有机溶剂提取，得到比较纯净的离子液体。 （3） 超声波法 利用超声波作为能量源，在密闭体系非溶剂条件下合成离子液体。 1.2.4我国对离子液体的研究 我国对离子液体研究起步较晚，但随着近年来研究进展的不断推进，也取得了一些成果。 （1）绿色催化剂及清洁合成 庞小英[7]等以甘油和脂肪酸为原料合成甘油单脂，经检测，EN590欧洲车用柴油标准的要求。 陈梁锋[8]等用沸点较高的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)取代甲苯作为溶剂高效合成了负载型季鏻盐催化剂，并将该催化剂用于环氧乙烷与二氧化碳合成碳酸乙烯酯。 (责任编辑：qin) |