咪唑盐离子液体的合成及其在香料合成中的应用

摘要

本文用甲基咪唑和四种卤代烷分别在油浴和微波加热下合成了1-乙基-3-甲基咪唑溴盐([EMIM]Br)、1-正丙基-3-甲基咪唑溴盐([PMIM]Br)、1-正丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)和1-正十二烷基-3-甲基咪唑溴盐([C<,12>MIM]Br)四种离子液体。用四氟硼酸和甲基咪唑中和合成了N-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF<,4>)。用四氟硼酸分别与上述四种咪唑溴盐复分解合成了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF<,4>)、1-正丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([PMIM]BF<,4>)、1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([BMIM]BF<,4>)和1-正十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸([C<,12>MIM]BF<,4>)。用六氟磷酸钾分别与[PMIM]Br和[BMIM]Br复分解合成了1-正丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([PMIM]PF<,6>)和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF<,6>)。用甲基咪唑和硫酸中和合成了N-甲基咪唑硫酸氢盐([HMIM]HSO<,4>)。分别用[BMIM]Br和[C<,12>MIM]Br与硫酸发生复分解反应和氧化反应合成了1-正丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BMIM]HSO<,4>)和1-正十二烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C<,12>MIM]HSO<,4>)。上述离子液体产率在90.1％-97.5％之间。采用FTIR、<'1>H NMR和ESI-MS对上述离子液体进行了结构鉴定。 考查了乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸叔戊酯和乙酸己酯六种乙酸酯在[HMIM]BF<,4>、[HMIM]HSO<,4>、[BMIM]HSO<,4>和[C<,12>MIM]HSO<,4>四种离子液体中的合成，以及离子液体循环使用对乙酸丁酯产率的影响。以苯氧乙酸和烯丙醇为原料，分别在[HMIM]BF<,4>、[HMIM]HSO<,4>和[BMIM]HSO<,4>中合成了苯氧乙酸烯丙酯。采用FFIR、GC-MS和<'1>H NMR对苯氧乙酸烯丙酯进行了结构鉴定。 在[HMIM]BF<,4>中合成了8种1，3-二噻烷：2-异丙基-1，3-二噻烷、2-苯基-1，3-二噻烷、2,2-甲基-1，3-二噻烷、2-甲基-2-乙基-1，3-二噻烷、2-甲基-2-丙基-1，3-二噻烷、2-甲基-2-丁基-1，3-二噻烷、2-甲基-2-异丁基-1，3-二噻烷和1，5-二硫螺[5，5]十一烷，产率在76％-89％之间。采用FTIR、GC-Ms、元素分析和<'1>H NMR对上述8种1，3-二噻烷进行了结构鉴定，并作了初步的香气评价。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1绿色化学简介

1.1.1绿色化学原则

1.1.2绿色化学研究方向

1.2离子液体

1.2.1离子液体的发展

1.2.2离子液体的组成

1.2.3离子液体的制备

1.3离子液体的应用

1.3.1离子液体在分离过程中的应用

1.3.2离子液体在电化学中的应用

1.3.3离子液体在有机合成中的应用

1.3.4离子液体在香料合成中的应用

1.4本论文的主要工作

第二章实验部分

2.1试剂和仪器

2.1.1试剂

2.1.2仪器

2.2烷基咪唑盐离子液体的合成

2.2.1四种烷基咪唑溴盐的合成

2.2.2五种烷基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成

2.2.3两种烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体的合成

2.2.4三种烷基咪唑硫酸氢盐离子液体的合成

2.3离子液体中六种乙酸酯香料化合物的合成

2.3.1[HMIM]BF4中六种乙酸酯的合成

2.3.2[HMIM]HSO4中六种乙酸酯的合成

2.3.3[BMIM]HSO4中六种乙酸酯的合成

2.3.4 1-十二烷基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C12MIM]HSO4催化合成六种乙酸酯类化合物

2.3.5其它几种离子液体催化合成乙酸丁酯

2.4三种烷基咪唑离子液体催化合成香料苯氧乙酸烯丙酯

2.4.1苯氧乙酸的合成

2.4.2苯氧乙酸烯丙酯的合成

2.5[HMIM]BF4催化合成八种1,3-二噻烷

2.5.1 2,2-甲基-1，3-二噻烷的合成及条件优化

2.5.2 2-异丙基-1,3二噻烷的合成

2.5.3 2-苯基-1,3-二噻烷的合成

2.5.4 2-甲基-2-乙基-1,3-二噻烷的合成

2.5.5 2-甲基-2-丙基-1,3-二噻烷的合成

2.5.6 2-甲基-2-丁基-1,3-二噻烷的合成

2.5.7 2-甲基-2-异丁基-1,3-二噻烷的合成

2.5.8 1,5-二硫螺[5,5]十一烷的合成

2.5.9香气评价

第三章结果和讨论

3.1离子液体的合成

3.1.1回流法与微波法合成4种取代咪唑溴盐的比较

3.1.2烷基咪唑四氟硼酸盐和烷基咪唑六氟磷酸盐合成方法比较

3.1.3酸碱中和法和双氧水氧化法合成烷基咪唑硫酸氢盐的比较

3.1.4离子液体的结构表征

3.2离子液体催化合成乙酸酯

3.2.1N-甲基咪唑四氟硼酸盐催化合成乙酸丁酯的条件优化

3.2.2N-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成乙酸酯的条件优化

3.2.3 1-正丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化合成乙酸酯的条件优化

3.2.4 1-正十二基-3-甲基咪唑硫酸氢盐合成乙酸酯的条件优化

3.2.5其它几种离子液体合成乙酸酯

3.2.6三种离子液体催化合成苯氧乙酸烯丙酯

3.3 1，3-二噻烷化合物的合成

3.3.1[HMIM]BF4催化合成2，2-二甲基1,3-二噻烷的条件优化

3.3.2八种1,3-二噻烷的结构分析表征

3.3.3八种1,3-二噻烷的香气评价

第四章结论

参考文献

硕士期间发表的论文

致 谢