一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110382709.9

申请日:

2011.11.28

公开号:

CN102491996A

公开日:

2012.06.13

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C07F 15/02申请公布日:20120613|||实质审查的生效IPC(主分类):C07F 15/02申请日:20111128|||公开

IPC分类号:

C07F15/02

主分类号:

C07F15/02

申请人:

江南大学; 无锡凯姆麦高化学品有限公司

发明人:

王海军; 张华; 王宇; 季文艳; 冷云芬; 夏晓莉; 宋启霞; 许冰冰; 马洁; 丁振东

地址:

214122 江苏省无锡市蠡湖大道1800号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法。其特征是采用由烷基咪唑、烷基吡啶等构成的单核含氮阳离子与卤素阴离子、氨基酸阴离子组成的在室温下呈液态的离子液体作为溶剂,在离子液体的溶剂中利用三氯化铁与肉桂醇等一系列结构相似的化合物进行反应制备新型的金属有机物。该方法比其他方法相比三氯化铁过渡金属具有价格低廉,且毒性较小,对环境相对友好,且生成的肉桂系列金属有机物稳定性较好的特点,而溶剂则具有结构可调性,可重复使用,有利于环境保护等特点,且制备出的肉桂系列金属有机物也具有新颖性,具有很好的应用前景。

权利要求书

1: 本发明涉及一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法, 特征为肉桂系 列金属有机物的制备, 所述方法涉及到利用离子液体做为溶剂, 三氯化铁与肉桂系列化合 物做为反应物。
2: 根据权利要求 1 的方法, 选用较常见的离子液体做反应溶剂用于该类反应, 阴离子 可为卤素, 如: Cl、 Br 等, 也可为氨基酸阴离子, 如: 甘氨酸、 谷氨酸、 丙氨酸等。
3: 根据权利要求 1、 2 的方法, 其特征在于催化剂三氯化铁与肉桂醇的质量比是三氯化 铁∶肉桂醇= 1 ∶ 1、 三氯化铁∶肉桂醇= 1 ∶ 2、 三氯化铁∶肉桂醇= 1 ∶ 3 的比例混合 加热。
4: 根据权利要求 1、 2 的方法, 其特征在于催化剂三氯化铁与肉桂系列化合物的质量比 是三氯化铁∶肉桂化合物= 1 ∶ 1、 三氯化铁∶肉桂化合物= 1 ∶ 2、 三氯化铁∶肉桂化合 物= 1 ∶ 3 的比例混合加热。
5: 根据权利要求 1 的方法, 其特征在于离子液体与催化剂三氯化铁的质量比是三氯化 铁∶离子液体= 1 ∶ 10-20 的比例混合加热。
6: 根据权利要求 1 的合成方法, 其特征在于反应的最佳时间控制在 1-5 小时。
7: 根据权利要求 1 的合成方法, 其特征在于反应的最佳温度控制在 65-90℃。

说明书


一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法

    技术领域 本发明涉及一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法, 尤其涉及一 种利用离子液体为溶剂, 三氯化铁与肉桂系列化合物作为反应物。通过反应, 可以经济、 方 便、 环保的得到一系列结构多样的含铁固体金属有机物。
     背景技术 铁作为地球上含量最丰富的金属之一, 已越来越多地应用在现代催化领域, 以发 现其对碳碳和碳杂原子键形成独特而新颖的反应。碳 - 氢 (C-H) 键的转化是有机化学中最 重要、 最基础的研究内容之一。而通过直接活化和诱导 C-H 键形成新的官能团, 无疑是一 条极具吸引力和挑战性的反应策略, 它集中体现了原子经济性、 步骤经济性、 环境友好等特 征, 是近几年有机合成方法学领域的热点。利用金属有机化合物作为构建其他复杂化合物 的前体, 特别是利用廉价的过渡金属作为金属有机物的金属中心原子更是最有吸引力, 不 仅因为它提供了构建金属有机 M-C 键的新方法, 而且直接引入了一个活性有机金属基团。 这反应通常是由稀有、 昂贵的过渡金属催化剂 ( 如钌, 铑, 钯 ) 实现。
     在已有研究基础上, 证明后过渡金属催化剂 (Rh, Ru, 和 Pd) 也可以用来进行这一 类型的反应。 虽然这些反应能很好的解决构建新的金属有机键, 并对一系列的底物有效。 然 而, 这些金属成键条件苛刻, 且产物的保存也非常困难, 这些化学反应的缺点是围绕使用太 贵和有毒性的过渡金属, 这都对环境造成了很大的压力。
     发明内容
     为了克服使用后过渡金属钌, 铑, 钯价格昂贵且有毒性的缺点, 本发明涉及一种以 铁为中心原子的金属有机物的制备方法, 尤其涉及一种利用离子液体为溶剂, 三氯化铁与 肉桂醇或者其他化合物作为反应物。
     本发明的技术方案是如下述方式实现的 :
     一种利用离子液体制备一系列的方法, 它是先制备出离子液体, 利用其作为反应 的溶剂, 加入三氯化铁, 并加入肉桂醇, 充分反应后分离过滤制得金属有机物, 温度控制为 65-90℃, 压力为 0.5-1Mpa, 时间为 1-5h。
     所述的反应是在搅拌条件下进行的, 搅拌转速为 100-400r/min。
     所述的干燥是在真空条件下干燥, 干燥温度为 60-80℃。
     所 述 的 离 子 液 体 为 1- 丙 基 -3- 甲 基 咪 唑 溴, 1- 乙 基 -3- 甲 基 咪 唑 溴, 1- 丁 基 -3- 甲基咪唑溴等, 醇为肉桂醇等。
     所述的三氯化铁与离子液体溶剂按质量比为三氯化铁∶离子液体= 1 ∶ 5-1 ∶ 15 的比例混合加入到反应釜中加热搅拌, 溶解时间为 0.5-1h ; 待完全溶解后, 加去肉桂醇, 分 离, 过滤, 真空干燥 ; 滤液经 50-70℃旋蒸除水, 60-90℃真空干燥, 得到产物。离子液体经旋 转蒸发, 真空干燥, 可重复回收使用。
     本发明与现有技术相比具有以下优点和效益 :本发明所用到的三氯化铁相比其他过渡金属具有价格低廉, 且毒性较小, 对环境 相对友好, 且生成的金属有机物稳定性较好。
     本发明所用的离子液体与以用的溶剂相比, 制得的金属有机物产率略有提高, 利 用离子液体制备的金属有机物更易分离。且与以用溶剂相比对三氯化铁的溶解度很好, 利 于三氯化铁的充分使用。
     本发明利用离子液体作为溶剂, 与现有工艺相比, 能有效的解决身体伤害, 环境污 染, 再生利用的问题, 有利于环境保护, 资源的回收利用, 符合绿色化学的要求。 具体实施方式
     下面结合实施例对本发明做进一步说明, 并不是对本发明的限定。
     实施例 1 :
     将三氯化铁与离子液体 1- 乙基 -3- 甲基咪唑溴按质量比 1 ∶ 15 加入反应釜中, 加热升温, 温度控制在 65℃, 完全溶解后, 加入 2g 肉桂醇, 在 65℃下再搅拌 1-5 小时, 至反 应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层, 用漏斗过滤, 洗涤, 得到白色固体目标产物。
     实施例 2 :
     将三氯化铁与离子液体 1- 乙基 -3- 甲基咪唑氯按质量比 1 ∶ 10 加入反应釜中, 加热升温, 温度控制在 70℃, 完全溶解后, 加入 3g 肉桂酸, 在 70℃下再搅拌 1-5 小时, 至反 应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层, 用漏斗过滤, 洗涤, 得到白色固体目标产物。
     实施例 3 :
     将三氯化铁与离子液体 1- 丙基 -3- 甲基咪唑溴按质量比 1 ∶ 20 加入反应釜中, 加热升温, 温度控制在 75℃, 完全溶解后, 加入 2g 对甲氧基肉桂酸, 在 75℃下再搅拌 1-5 小 时, 至反应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层, 用漏斗过滤, 洗涤, 得到黑紫色固体 目标产物。 实施例 4 :
     将三氯化铁与离子液体 1- 丁基 -3- 甲基咪唑甘氨酸离子液体按质量比 1 ∶ 20 加 入反应釜中, 加热升温, 温度控制在 85℃, 完全溶解后, 加入 3g 肉桂醇, 在 75℃下再搅拌 1-5 小时, 至反应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层, 用漏斗过滤, 洗涤, 得到白色固体 目标产物。
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1、(10)申请公布号 CN 102491996 A (43)申请公布日 2012.06.13 C N 1 0 2 4 9 1 9 9 6 A *CN102491996A* (21)申请号 201110382709.9 (22)申请日 2011.11.28 C07F 15/02(2006.01) (71)申请人江南大学 地址 214122 江苏省无锡市蠡湖大道1800 号 申请人无锡凯姆麦高化学品有限公司 (72)发明人王海军 张华 王宇 季文艳 冷云芬 夏晓莉 宋启霞 许冰冰 马洁 丁振东 (54) 发明名称 一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有 机物的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种在离。

2、子液体中制备含铁肉桂 系列金属有机物的方法。其特征是采用由烷基咪 唑、烷基吡啶等构成的单核含氮阳离子与卤素阴 离子、氨基酸阴离子组成的在室温下呈液态的离 子液体作为溶剂,在离子液体的溶剂中利用三氯 化铁与肉桂醇等一系列结构相似的化合物进行反 应制备新型的金属有机物。该方法比其他方法相 比三氯化铁过渡金属具有价格低廉,且毒性较小, 对环境相对友好,且生成的肉桂系列金属有机物 稳定性较好的特点,而溶剂则具有结构可调性,可 重复使用,有利于环境保护等特点,且制备出的肉 桂系列金属有机物也具有新颖性,具有很好的应 用前景。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家。

3、知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 1/1页 2 1.本发明涉及一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法,特征为肉桂系 列金属有机物的制备,所述方法涉及到利用离子液体做为溶剂,三氯化铁与肉桂系列化合 物做为反应物。 2.根据权利要求1的方法,选用较常见的离子液体做反应溶剂用于该类反应,阴离子 可为卤素,如:Cl、Br等,也可为氨基酸阴离子,如:甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸等。 3.根据权利要求1、2的方法,其特征在于催化剂三氯化铁与肉桂醇的质量比是三氯化 铁肉桂醇11、三氯化铁肉桂醇12、三氯化铁肉桂醇13的比例混合 加热。 4.根据权利要求1、2的方法,其。

4、特征在于催化剂三氯化铁与肉桂系列化合物的质量比 是三氯化铁肉桂化合物11、三氯化铁肉桂化合物12、三氯化铁肉桂化合 物13的比例混合加热。 5.根据权利要求1的方法,其特征在于离子液体与催化剂三氯化铁的质量比是三氯化 铁离子液体110-20的比例混合加热。 6.根据权利要求1的合成方法,其特征在于反应的最佳时间控制在1-5小时。 7.根据权利要求1的合成方法,其特征在于反应的最佳温度控制在65-90。 权 利 要 求 书CN 102491996 A 1/2页 3 一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种在离子液体中制备含铁肉桂系列金属有机物的方法,尤。

5、其涉及一 种利用离子液体为溶剂,三氯化铁与肉桂系列化合物作为反应物。通过反应,可以经济、方 便、环保的得到一系列结构多样的含铁固体金属有机物。 背景技术 0002 铁作为地球上含量最丰富的金属之一,已越来越多地应用在现代催化领域,以发 现其对碳碳和碳杂原子键形成独特而新颖的反应。碳-氢(C-H)键的转化是有机化学中最 重要、最基础的研究内容之一。而通过直接活化和诱导C-H键形成新的官能团,无疑是一 条极具吸引力和挑战性的反应策略,它集中体现了原子经济性、步骤经济性、环境友好等特 征,是近几年有机合成方法学领域的热点。利用金属有机化合物作为构建其他复杂化合物 的前体,特别是利用廉价的过渡金属作为。

6、金属有机物的金属中心原子更是最有吸引力,不 仅因为它提供了构建金属有机M-C键的新方法,而且直接引入了一个活性有机金属基团。 这反应通常是由稀有、昂贵的过渡金属催化剂(如钌,铑,钯)实现。 0003 在已有研究基础上,证明后过渡金属催化剂(Rh,Ru,和Pd)也可以用来进行这一 类型的反应。虽然这些反应能很好的解决构建新的金属有机键,并对一系列的底物有效。然 而,这些金属成键条件苛刻,且产物的保存也非常困难,这些化学反应的缺点是围绕使用太 贵和有毒性的过渡金属,这都对环境造成了很大的压力。 发明内容 0004 为了克服使用后过渡金属钌,铑,钯价格昂贵且有毒性的缺点,本发明涉及一种以 铁为中心原。

7、子的金属有机物的制备方法,尤其涉及一种利用离子液体为溶剂,三氯化铁与 肉桂醇或者其他化合物作为反应物。 0005 本发明的技术方案是如下述方式实现的: 0006 一种利用离子液体制备一系列的方法,它是先制备出离子液体,利用其作为反应 的溶剂,加入三氯化铁,并加入肉桂醇,充分反应后分离过滤制得金属有机物,温度控制为 65-90,压力为0.5-1Mpa,时间为1-5h。 0007 所述的反应是在搅拌条件下进行的,搅拌转速为100-400r/min。 0008 所述的干燥是在真空条件下干燥,干燥温度为60-80。 0009 所述的离子液体为1-丙基-3-甲基咪唑溴,1-乙基-3-甲基咪唑溴,1-丁 。

8、基-3-甲基咪唑溴等,醇为肉桂醇等。 0010 所述的三氯化铁与离子液体溶剂按质量比为三氯化铁离子液体15-115 的比例混合加入到反应釜中加热搅拌,溶解时间为0.5-1h;待完全溶解后,加去肉桂醇,分 离,过滤,真空干燥;滤液经50-70旋蒸除水,60-90真空干燥,得到产物。离子液体经旋 转蒸发,真空干燥,可重复回收使用。 0011 本发明与现有技术相比具有以下优点和效益: 说 明 书CN 102491996 A 2/2页 4 0012 本发明所用到的三氯化铁相比其他过渡金属具有价格低廉,且毒性较小,对环境 相对友好,且生成的金属有机物稳定性较好。 0013 本发明所用的离子液体与以用的溶。

9、剂相比,制得的金属有机物产率略有提高,利 用离子液体制备的金属有机物更易分离。且与以用溶剂相比对三氯化铁的溶解度很好,利 于三氯化铁的充分使用。 0014 本发明利用离子液体作为溶剂,与现有工艺相比,能有效的解决身体伤害,环境污 染,再生利用的问题,有利于环境保护,资源的回收利用,符合绿色化学的要求。 具体实施方式 0015 下面结合实施例对本发明做进一步说明,并不是对本发明的限定。 0016 实施例1: 0017 将三氯化铁与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴按质量比115加入反应釜中, 加热升温,温度控制在65,完全溶解后,加入2g肉桂醇,在65下再搅拌1-5小时,至反 应完成。反应混合物冷。

10、却至室温。分离有机层,用漏斗过滤,洗涤,得到白色固体目标产物。 0018 实施例2: 0019 将三氯化铁与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑氯按质量比110加入反应釜中, 加热升温,温度控制在70,完全溶解后,加入3g肉桂酸,在70下再搅拌1-5小时,至反 应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层,用漏斗过滤,洗涤,得到白色固体目标产物。 0020 实施例3: 0021 将三氯化铁与离子液体1-丙基-3-甲基咪唑溴按质量比120加入反应釜中, 加热升温,温度控制在75,完全溶解后,加入2g对甲氧基肉桂酸,在75下再搅拌1-5小 时,至反应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层,用漏斗过滤,洗涤,得到黑紫色固体 目标产物。 0022 实施例4: 0023 将三氯化铁与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体按质量比120加 入反应釜中,加热升温,温度控制在85,完全溶解后,加入3g肉桂醇,在75下再搅拌1-5 小时,至反应完成。反应混合物冷却至室温。分离有机层,用漏斗过滤,洗涤,得到白色固体 目标产物。 说 明 书CN 102491996 A 。

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