实验二十九室温离子液体1甲基3丁基咪唑的溴盐的制备.pdfVIP

实验二十九 室温离子液体--1-甲基-3-丁基咪唑的溴盐的制备 Experiment 29 Preparation of 1-methyl-3-butyl-imidazolium bromide room temperature ionic liquids 【实验目的】 1、掌握室温离子液体的含义及其在有机合成中的应用。 2、 熟悉 1-甲基-3-丁基咪唑溴盐的制备方法。 【实验内容】 一、背景材料 室温离子液体[1] （room temperature ionic liquids ）顾名思义就是完全由离子组成的液体， 是低温（100 ℃）下呈液态的盐，也称为低温熔融盐，它一般由有机阳离子和无机阴离子 [2] （BF , PF 等）所组成。早在 1914 年就发现了第一个离子液体——硝基乙胺 ，但其后此领 4 6 域的研究进展缓慢，直到 1992 年，Wikes领导的研究小组[3]合成了低熔点、抗水解、稳定性 强的 1-乙基-3- 甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体（[EMIM]BF4 ）后，离子液体的研究才得以迅 速发展，随后开发出了一系列的离子液体体系。最初的离子液体主要用于电化学研究，近年 [4] 来离子液体作为绿色溶剂用于有机及高分子合成受到重视 。 室温离子液体是一种新型的溶剂和催化剂。它们对有机、金属有机、无机化合物有很 好的溶解性。由于没有蒸气压，可以用于高真空下的反应。同时又无味、不燃，在作为环境 友好的溶剂方面有很大的潜力。离子液体为极性，可溶解作为催化剂的金属有机化合物，替 代具有高的对金属配位能力的极性溶剂如乙腈等。溶解在离子液体中的催化剂，同时具有均 相和非均相催化剂的优点。催化反应有高的反应速度和高的选择性，产物可通过静止分层、 或蒸馏分离出来。留在离子液体中的催化剂可循环使用。 最近，室温离子液体由于其低蒸气压、环境友好、高催化率和易回收等特点，在有机 [5] [6] 合成中得到广泛的关注，如 Fridel-Crafts 烷基化和酰基化 ，Diels-Alder 反应 ，Heck 反 [7] [8] [9] [10] 应 ，Suzuki 反应 ，Mannich 反应 和醛酮缩合反应等 。 离子液体也被用于萃取特殊的化合物，如代替HF溶解油母岩[11]，由天然产物中萃取多 肽[12] 。据文献报道[11] ，离子液体还可用于核废料的回收处理上。离子液体的溶解性可通过 变化阴离子、或阳离子中烷基链的长短而改变。因此，人们称离子液体为“可设计合成的溶 剂”。 二、实验原理 N N C H Br N N 4 9 H C H C C H Br 3 3 4 9 注：该反应是原子经济性反应，投入的原料全部转化为产物，符合当前绿色化学的要求。 三、实验仪器及药品 仪器：50 mL 圆底烧瓶、磁力搅拌器、恒压滴液漏斗、球型回流冷凝管、旋转蒸发仪 药品：1-甲基咪唑、1,1,1-三氯乙烷、正溴丁烷 四、实验步骤 在 50 mL 圆底烧瓶中加入 3.0 g (0.037 mol)1- 甲基咪唑，加入20 mL 1,1,1-三氯乙烷做溶 剂，在磁力搅拌的条件下，用恒压滴液漏斗缓慢滴加正溴丁烷 5.0 g (0.036 mol)，约40 min 滴完，溶液变浑浊，将滴液漏斗撤下，换上球型回流冷凝管，加热回流 2 h ，完应完毕。用 旋转蒸发仪将 1,1,1-三氯乙烷蒸出，得到 1-甲基-3-丁基咪唑的溴盐，为粘稠状液体。 注释： 1