杯[4]芳烃咪唑盐的微波合成及在氟化反应中的应用

摘要

本论文在微波辐射的条件下合成了9种杯[4]芳烃咪唑盐衍生物，同时研究它们在对氯硝基苯的氟化反应中的催化性能以及对K+的萃取性能。
　　以对叔丁基苯酚和甲醛为起始原料，合成对叔丁基杯[4]芳烃，收率为75.9％;杯[4]芳烃和溴代烷烃（1，2-二溴乙烷、1，4-二溴丁烷、1，6-二溴己烷）在微波辐射条件下反应10～15min，得到中间体杯[4]芳烃双溴代烷基衍生物，收率为67.4％～81.1％;杯[4]芳烃双溴代烷基衍生物和N-甲基咪唑经微波辐射反应5～10min后再经过阴离子交换反应，共得到9种杯[4]芳烃咪唑盐衍生物，收率为53％～89.1％。通过元素分析、IR、1HNMR、19F NMR、31p NMR表征了9种化合物的结构。
　　研究了合成的9种杯[4]芳烃咪唑盐衍生物在对氯硝基苯的氟化反应中的催化性能，研究结果表明，9种化合物在氟卤交换反应中催化效果良好，对氟硝基苯的收率在80.9％～92.7％;分析了催化剂的用量、反应温度、反应时间、反应物的配料比等因素对氟化反应收率的影响，在对氯硝基苯与SD-KF的摩尔比为1∶2、催化剂的用量为对氯硝基苯的0.4％、反应温度为190℃、反应时间为3h的条件下，氟卤交换反应的收率为92.7％。通过两相萃取实验研究了9种化合物对K+的萃取能力，结果表明，9种化合物对K+具有较好的萃取效果，其中以化合物5c的萃取效果最好，萃取率可达75.5％。

目录

声明

摘要

1．1 杯芳烃的发展史

1．2 杯芳烃的结构

1．2．1 杯芳烃的构象

1．2．2 影响杯芳烃构象的因素

1．2．3 杯芳烃构象的固定化

1．2．4 杯芳烃的结构特点

1．3 杯芳烃化学的应用

1．3．1 杯芳烃化学在分子识别方面的应用

1．3．2 杯芳烃化学在相转移催化方面的应用

1．3．3 杯芳烃化学在生物医药方面的应用

1．4 微波化学简介

1．4．1 微波反应原理

1．4．2 微波加热与传统加热的区别

1．4．3 微波辐射在有机合成中的应用

1．5 卤素交换氟化反应简介

1．5．1 卤素交换氟化反应原理

1．5．2 卤素交换氟化反应的研究现状

1．6 本论文的选题意义

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．1．3 实验材料的预处理

2．2 实验装置图

2．3 合成路线及方法

2．3．1 合成路线

2．3．3 杯[4]芳烃双澳代烷基衍生物的微波合成

2．3．4 含有Br-的杯[4]芳烃咪唑盐衍生物的微波合成

2．4 杯[4]芳烃咪唑盐在氟化反应中的催化性能研究

2．5 杯[4]芳烃咪唑盐对K+的萃取性能研究

3．1 合成条件

3．2 表征与分析

3．2．2 杯[4]芳烃双澳代烷基衍生物的表征结果与分析

3．2．3 含有Br-的杯[4]芳烃咪唑盐衍生物的表征结果与分析

3．2．4 含有BF4-的杯[4]芳烃咪唑盐衍生物的表征结果与分析

3．2．5 含有PF6-的杯[4]芳烃咪唑盐衍生物的表征结果与分析

3．3 杯[4]芳烃咪唑盐在氟化反应中的催化性能的结果与分析

3．3．1 杯[4]芳烃咪唑盐在氟化反应中的催化机理

3．3．2 反应温度对氟化反应的影响

3．3．3 反应时间对氟化反应的影响

3．3．4 反应物配料比对氟化反应的影响

3．3．5 催化剂用量对氟化反应的影响

3．4 杯[4]芳烃咪唑盐对K+萃取性能的结果与分析

4．1 结论

4．2 展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表的论文