氟两相体系中的有机合成反应

摘要

研究了全氟萘烷/甲苯（C<,10>F<,18>/CH<,3>C<,6>H<,5>），全氟萘烷/氟苯（C<,10>F<,18>C<,6>H<,5>F），全氟萘烷/苯甲醚（C<,10>F<,18>/C<,6>H<,5>OCH<,3>），全氟甲基环己烷/甲苯（CF<,3>C<,6>F<,11>/CH<,3>C<,6>H<,5>），全氟甲基环己烷/苯（CF<,3>C<,6>F<,11>/C<,6>H<,6>），全氟甲基环己烷/正己烷（CF<,3>C<,6>F<,11>/C<,6>H<,14>）,1-溴代全氟辛烷/甲苯（C<,8>F<,17>Br/CH<,3>C<,6>H<,5>）氟两相体系（FBS）的相行为。 用相应的稀土氯化物或氧化物和全氟辛基磺酸反应来制备RE（OPf）<,3>（RE=Sc,Y,La～Lu）。并以DSC、ICP、IR和元素分析等手段对其进行了表征。 以RE（OPf）<,3>为催化剂，并选取全氟己烷（C<,6>F<,14>）、全氟甲苯（C<,7>F<,8>）、全氟甲基环己烷（C<,7>F<,14>）、全氟辛烷（C<,8>F<,18>）、1-溴代全氟辛烷（C<,8>F<,17>Br）和全氟萘烷（C<,10>F<,18>）为全氟溶剂，对硝化反应、酯化反应、Friedel-Crafts酰化反应、Friedel-Crafts烷基化反应、缩醛合成反应、Aldol缩合（醛和酮）反应、醇胺缩合反应、Mannich反应、氧化反应等有机反应进行了研究。考察了温度、时间、催化剂种类和用量、氟溶剂的种类和氟相与有机相相比等工艺条件对上述反应的影响。研究表明Yb（OPf）<,3>和全氟萘烷（C<,10>F<,18>）分别是最好的催化剂和全氟溶剂。含有催化剂的氟相通过简单的相分离，就可回收利用，氟相重复使用5次，其催化活性无明显降低。合成了部分过渡金属相应的全氟辛基磺酸盐（M（OPf）<,x>,M=Ti～Zn,X=2,3,4,5），并将它们用于催化烷基化、缩合和氧化反应，结果表明Co（OPf）<,2>是其中最有效的催化剂。 发现了一种新的催化体系：稀土盐-全氟磺酸-氟溶剂（RE（OPf）<,3>-PfOH-PFC），在该体系中能有效进行Friedel-Crafts酰化反应、Friedel-Crafts烷基化反应和二硝化反应。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2氟两相体系的相行为

3氟代催化剂的选择、制备及表征

4氟两相体系中的硝化反应

5氟两相体系中的酯化反应

6氟两相体系中的Friedel-Crafts酰基化反应

7氟两相体系中的Friedel-Crafts烷基化反应

8氟两相体系中的缩合反应

9氟两相体系中的氧化反应

10结论

致谢

作者在博士论文期间所发表的论文