09合成方法 有机合成化学课件.pptVIP

(1) 微波的加热效应: 微波具有对物质高效、均匀的加热作用，使化学反应速度明显提高。微波加热是将微波的电磁能转化为热能，其转变的过程与物质中分子等微观粒子的运动有关。 微波加热具有以下特点： 可以实现分子水平上的加热，且温度梯度小； 可以对混合组成进行选择性加热； 加热无滞后效果。 微波反应器 微波有机合成的发展趋势 微波有机合成的大部分反应还处于实验室研究阶段，主要用于优化一些已知的反应 微波加速反应机理的研究目前尚处于起步阶段 将微波技术的应用和实际工业生产相结合 9.4.2 声化学反应 超声波(ultrasound, US)是一种高能量的激励源，频率范围在16KHz～5MHz或500MHz。多数化学反应在液相中进行，常用超声波的能量在20KHz～10MHz范围。 超声波能使化学反应加速，主要是它的“空穴效应”，即肉眼难以观察到的小汽泡或空穴。 9. 4. 3 离子液体 离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。 分为三类： AlCl3型离子液体，非AlCl3型离子液体，其他特殊的离子液体。 1．离子液体的结构 离子液体其结构基本上由杂环阳离子和无机阴离子所构成。 含杂环阳离子咪唑和吡啶都是具有芳环性的环状结构。 离子液体的阴离子主要有：BF4-，PF6-，OTf(CF3SO3-)，NTf2-[N(CF3SO2)2-]，CP3COO-，CTf3[C(CF3SO2)3] -，C3H7COO-，PO4-等。 * 蒸汽压非常小，不易挥发，不易燃，不易爆，毒性小 * 熔点低，液态范围宽，化学和热稳定性好 * 溶解性很好，能溶解许多有机物 * 导电性好 * 价格便宜，容易制备且后处理简单能循环使用 * 具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大 2.离子液体的特性 3．离子液体的制备 4．离子液体在有机合成中的应用 近代有机合成方法是指在较广泛范围内应用的合成方法, 如相转移催化反应、微波辐射有机合成、固相有机合成、无溶剂有机合成、声有机合成以及以离子液体为介质的其它有机合成等。这些方法一般来说，对于合成某一产物所用相应的经典方法，具有显著的优点：即提高反应效率，节约能源，提高反应的选择性，减少副反应，改善环境，更具有实用性，是相应的经典方法的补充和发展。 是上世纪70年代发展起来的一种有机反应新方法，近年来得到迅猛发展。它广泛地 ，为制药工业和精细化工带来了可观的经济效益。 相转移催化剂分三大类，即鎓盐、聚醚和高分子载体。 鎓盐包括季铵盐、季磷盐、季砷盐和叔硫盐，而聚醚类包括冠醚、穴醚和开键聚醚。季铵盐催化剂具有价格便宜，毒性小等优点，所以得到了广泛的应用 微波应用于合成化学始于1986年Gedye等对微波炉内进行酯化、水解、氧化和亲核取代反应及Giguere等对蒽和马来酸二甲酯的Diels-Alder环加成反应的研究。短短十几年时间，微波促进反应的研究已发展成为一门引人注目的全新领域—MORE化学。（Microwave-Induced Organic Reaction Enhancement Chemistry） 因此微波有机合成几乎涉及所有类型的有机化学反应。目前 研究内容： 第一，微波有机合成反应技术的进一步完善和新技术的建立； 第二，微波在有机合成中的应用及反应规律； 第三，微波化学理论的系统研究。 组合合成速度的实现在于摒弃了许多在合成中被固守的规则，即把所有化合物和中间体完全纯化与表征的规则，取而代之的是使用可靠的化学反应以及简单而有效的纯化方法。在传统的化学中，化合物被单独制备，在组合化学中，起始原料范围内所有产物都有制备的潜在机会，传统化学与组合化学对比可以用下图表示： 早在1914年就首次合成了离子液体-[EtNH3][NO3]。到了20世纪80年代，Magnuson等研究了[EtNH3][NO3]作为反应溶剂的性质。其后人们合成了更多的离子液体并考查了它们作为有机溶剂的替代品在有机反应中的应用，开拓了绿色合成的新领域。 由于AlCl3型离子液体的化学稳定性和热稳定性差，我们主要介绍非AlCl3型离子液体，特别是含咪唑杂环和吡啶杂环的离子液体。 咪唑阳离子是咪唑环上3-位氮原子的孤对电子与H+或R+结合所形成的一种特殊季铵盐，由于有大π键，正电荷分散在整个环上，1,3-位的氮原子变为等同。在环的2,4,5位的碳原子h 也可以有取代基。当吡啶环上氮原子的孤对电子与H+或R+结合时，形成吡啶盐，由于存在大π键，正电荷被分散到整个环上。它们的化学结构：BF4-氟硼酸阴离子，硼原子为SP3等性杂化，分别与氟原子形成四个σ键，呈正四面体形状。PF6-为氟磷酸阴离子，磷原子为d2SP3等性杂化，分别与氟原子形成六个σ键，呈现八面体