[发明专利]一种C-2取代的咪唑类手性离子液体制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种C-2取代的咪唑类手性离子液体制备方法。

背景技术

离子液体是近年来受到学术界和工业界广泛关注的绿色物质，手性离子液体具有手性和离子液体两方面的优点和特性，可以作为手性溶剂或手性诱导剂，在手性合成、手性分离和手性催化等方面具有很大的应用潜力。

C-2咪唑类手性离子液体手性的引入很长时间以来是通过手性烷基化试剂进攻咪唑氮杂环N原子得到，但是制备成本比较高，Bao等(Bao.W.；Wang，Z.；Li，Y.J.Org.Chem.2003，68，591-593)首次报道了用天然手性氨基酸合成了带有侧链的咪唑类手性离子液体。由于天然手性原料易得、种类多等优点，它作为手性源并将手性中心引入到阳离子来合成手性离子液体引起人们广泛兴趣。该方法可以克服手性试剂价格昂贵、难以合成等缺点。但是C-2咪唑类手性离子液体合成方法比较单一，并且在C-2位引入手性片段的手性离子液体比较少。

发明内容

本发明即是为了克服目前C-2取代的咪唑类手性离子液体合成方法单一的不足，利用手性池方法，在甲基咪唑C-2位通过酰化反应引入酰氯，再通过酯化反应引入手性薄荷醇，得到手性片段，再与卤代烃反应，通过微波辅助催化，获得一种C-2取代的咪唑类手性离子液体制备方法。

本发明所述的C-2取代的咪唑类手性离子液体，其结构式为I或II：

其中离子液体I中的n＝3～14。

其中离子液体II中的Y^-分别为PF₆^-、BF₄^-、[(CF₃SO₂)₂N]^-。

一种C-2取代的咪唑类手性离子液体的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)三氯乙酸和氯化亚砜以重量比1∶1～5混合，在0.2～1ml二甲基甲酰胺催化下，加热回流3～10h，常压蒸馏得到三氯乙酰氯；

(2)在氮气保护下，1-甲基咪唑与三氯乙酰氯以重量比1～3∶1混合，1-甲基咪唑和缚酸剂混合滴入溶解在CH₂Cl₂中的三氯乙酰氯，2～5h滴完，再继续反应1～5h，除去生成的盐和溶剂CH₂Cl₂，用正己烷作溶剂重结晶得到白色晶体2-三氯乙酰基-1-甲基咪唑；

(3)2-三氯乙酰基-1-甲基咪唑和天然薄荷醇以重量比1∶1～2混合，50～80℃下搅拌3～8h，除去产生的氯仿，有机溶剂重结晶，得到白色固体1-甲基咪唑-2-甲酸薄荷酯；

(4)1-甲基咪唑-2-甲酸薄荷酯和溴代烷烃以重量比1∶1～5混合放入微波反应器内，在微波反应器内5～15min由80℃程序升温到120℃，正己烷洗涤反应物3～6次，50～80℃抽真空0.5～3h，得到所述手性离子液体I；

(5)把所述手性离子液体I分别与LiPF₆、LiBF₄和Li[(CF₃SO₂)₂N]以等重量进行阴离子交换，得到离子液体II。

本发明所述缚酸剂为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、二甲基吡啶、吡啶、三乙胺中任意一种。

本发明所述有机溶剂为环己烷、乙酸乙酯中任意一种。

本发明所述的一种C-2取代的咪唑类手性离子液体的制备方法，其特征在于所述Y^-为PF₆^-、BF₄^-、(CF₃SO₂)₂N-中任意一种。

本发明所述原料三氯乙酰氯、氯化亚砜、二甲基甲酰胺、氯化钙、二氯甲烷、三乙胺、薄荷醇、正己烷均为市售分析纯试剂，氮气为市售99.999％的高纯氮气。

微波反应器为市售产品。

本发明所述的一种C-2取代的咪唑类手性离子液体的制备方法有益效果主要体现在：采用了绿色化学的思维方法，利用手性池方法，天然薄荷醇引入手性中心，微波辅助催化制备C-2取代的咪唑类手性离子液体，制备方法简单，原料易得，成本低，反应时间短，具有广阔开发前景。

具体实施方式

实施例1