[发明专利]离子液体催化剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

作为一种C1资源，CO2廉价易得、绿色无毒、可再生，将其转化为高附加值化学品的研究一直是人们极为重视的研究课题（M.Y.He,Y.H.Sun,B.X.Han,Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,9620）。其中，利用二氧化碳与邻氨基苯腈类化合物反应生成喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮类化合物是成功利用二氧化碳的重要途径之一。喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮类化合物是一类重要的医药中间体（T.P.Tran,E.L.Ellsworth,M.A.Stier,J.M.Domagala,H.D.H.Showalter,S.J.Gracheck,M.A.Shapiro,T.E.Joannides,R.Singh,Bioorg.Med.Chem.Lett.2004,14,4405;E.Mounetou,J.Legault,J.Lacroix,R.C.Gaudreault,J.Med.Chem.2001,44,694;M.B.Andrus,S.N.Mettath,C.Song,J.Org.Chem.2002,67,8284）。目前已报道的通过CO₂与邻氨基苯腈类化合物反应合成喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮类化合物的催化剂主要有：1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）、胍（TMG）、碳酸铯、氧化镁-氧化锆、离子液体（[Bmim]OH和[Bmim]Ac）、N-甲基四氢吡啶和四丁基钨酸铵等（T.Mizuno,N.Okamoto,T.Ito and T.Miyata,Tetrahedron Lett.2000,41,1051;Y.P.Patil,P.J.Tambade,S.R.Jagtap and B.M.Bhanage,Green Chem.Lett.Rev.2008,1,127;Y.P.Patil,P.J.Tambade,K.D.Parghi,R.V.Jayaram and B.M.Bhanage,Catal.Lett.2009,133,201;Y.P.Patil,P.J.Tambade,K.M.Deshmukh and B.M.Bhanage,Catal.Today2009,148,355;W.J.Lu,J.Ma,J.Y.Hu,J.L.Song,Z.F.Zhang,G.Y.Yang,B.X.Han,Green Chem.2014,16,221;D.Nagai and T.Endo,J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.2009,47,653;J.Gao,L.N.He,C.X.Miao and S.Chanfreau,Tetrahedron2010,66,4063;T.Kimura,H.Sunaba,K.Kamataand,N.Mizuno,Inorg.Chem.2012,51,13001）。但是，上述催化体系通常需要高温高压或者加入有毒的有机溶剂等。因此，开发温和（常温常压）、绿色的催化体系仍然是该反应研究的核心。

发明内容

本发明的目的是提供一种离子液体催化剂及其制备方法与应用。

本发明提供的离子液体，由式II所示阴离子和式Ia至式Ic所示阳离子中的任意一种组成：

本发明提供的制备所述离子液体的方法，包括如下步骤：

在惰性气氛中，将式II′所示化合物与式Ia′至式Ic′所示化合物中的任意一种混合回流进行中和反应，反应完毕干燥得到所述离子液体；

其中，式II′所示化合物简称为TFE；

式Ia′所示化合物简称为DBU；

式Ib′所示化合物简称为TMG；

式Ic′所示化合物简称为DBN；

上述方法的中和反应步骤中，时间为24-72小时，具体为48小时；

温度为25-60℃，具体为50℃。

所述式II′所示化合物与式Ia′至式Ic′所示化合物中任意一种的投料摩尔比为1：0.5-1，具体为1：1；

所述惰性气氛为氮气或氩气气氛。

另外，本发明还提供了上述离子液体在制备式III所示化合物中的应用：

所述式III中，R为-H、-CH₃、-OMe、-F、-Cl和-Br中的至少一种。