化学固定二氧化碳为2-噁唑烷酮和2-噁唑酮的研究

摘要

二氧化碳既是地球上最为丰富的碳1资源又是主要的温室气体。以二氧化碳为原料合成有机小分子的研究对环境保护和碳1资源的充分利用都有十分重要的意义。为了研究以二氧化碳为原料合成有机小分子的有效途径,本文对超临界二氧化碳中丙炔醇,胺与二氧化碳的环加成反应合成4-亚甲基-1,3-噁唑烷-2-酮、1,3-噁唑-2-酮及 4-亚烷基-1,3-噁唑烷-2-酮进行了细致深入的研究。 ㈠超临界状态下,二氧化碳与末端丙炔醇,伯胺环加成产物是4-亚甲基-1,3-噁唑烷-2-酮或者1,3-噁唑-2-酮。最优的反应条件是末端丙炔醇2mmol,胺2mmol,碘化亚铜0.1mmol,二氧化碳的压力为8MPa,反应温度为60℃。两种产物的选择性决定于α-碳的取代基,三级的末端丙炔醇其产物是4-亚甲基-1,3-噁唑烷-2-酮；一级和二级的末端丙炔醇其产物为1,3-噁唑-2-酮。二氧化碳压力高于8MPa,反应温度升高于60℃以及反应时间长于24小时均对产率无明显影响。 ㈡超临界状态下,二氧化碳与非末端丙炔醇,伯胺环加成产物是4-亚烷基-1,3-噁唑烷-2-酮。反应的最佳条件为非末端丙炔醇2mmol,伯胺2mmol,乙酸银0.1mmol,二氧化碳的压力为8MPa,反应温度为120℃。三级非末端丙炔,无论炔端取代基是芳香基还是烷基,环加成都能顺利进行,但炔端取代基为芳香基的非末端丙炔醇其产物产率要比炔端取代基为烷基高；一级和二级的非末端丙炔醇只有炔端取代基为芳香基时才能反应,且二级的非末端丙炔醇要比一级活性高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2二氧化碳的利用

1.2.1超临界二氧化作为化学反应介质

1.2.2二氧化碳的化学固定及其研究进展

1.3 1，3-嗯唑烷-2-酮合成的研究进展

1.3.1 4-亚甲基-1，3-噁唑烷酮合成的研究进展

1.3.2 4-亚烷基1，3-噁唑烷-2-酮合成的研究进展

1.3.3其它1，3-噁唑烷-2-酮合成的研究进展

1.4 1，3-噁唑-2-酮合成的研究进展

1.5本论文的研究意义

第二章超临界二氧化碳中合成1，3-噁唑-2-酮4-亚甲基-1，3-噁唑烷-2-酮研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1反应试剂

2.2.2 1，3-噁唑-2-酮4-亚甲基-1，3-噁唑烷-2-酮的合成

2.2.3 1，3-噁唑-2-酮及4-亚甲基-1，3-噁唑烷-2-酮的表征

2.3结果与讨论

2.3.1反应条件的优化

2.3.2底物的扩展

2.4反应机理

2.5产物的结构表征

2.6本章小结

第三章超临界二氧化碳中合成4-亚烷基-1，3-嗯唑烷-2-酮研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1反应试剂

3.2.2碳纳米管负载碘化亚铜催化剂的合成

3.2.3 4-亚烷基1，3-噁唑烷-2-酮的合成

3.2.4 4-亚烷基1，3-噁唑烷-2-酮的表征

3.3结果与讨论

3.3.1反应条件的优化

3.3.2底物的扩展

3.4反应机理

3.5产物结构分析

3.6本章小结

结 论

参考文献

合成的已报道的化合物列表

合成的新化合物列表

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致 谢