离子液体在有机合成中应用研究综述

柴朴（绍兴文理学院，浙江 绍兴 312000）

离子液体在有机合成中应用研究综述

柴朴（绍兴文理学院，浙江 绍兴 312000）

现今人们越来越关注有机合成反应的环保问题，对于反应的溶剂人们进行了深入研究，其中离子液体因稳定性好、污染小等优点受到了人们的青睐。本文就离子液体的特性、分类、在有机合成反应中的应用进行了简要分析，相信离子液体一定会有广阔的应用前景。

离子液体；有机合成；应用

随着化学工艺的发展，人们越来越重视环保问题。目前人们在有机合成过程中使用的有机溶剂毒性较大，污染十分严重。对此，科研人员将研究重点转移至开发绿色溶剂方面，其中，离子液体就是一种性能较为优异的绿色溶剂，可以应用到有机合成反应中。离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下成液体状态的盐类[1]。离子液体作为反应溶剂因其催化活性高、不易挥发、不易燃、溶解性好、易于分离等优点受到人们的广泛关注，本文就离子液体特性、分离及在有机合成中的应用进行了简要概述。

1 离子液体特性

与现有的有机溶剂相比，离子液体有许多优良特性，使其可以作为性能优良的绿色溶剂进行应用，具体如下[2]：

（1）维持液态的温度范围大：300℃及以上，反应热稳定性较好；

（2）蒸汽压较低，所以不容易挥发，产生的污染较小；

（3）溶解性能优良，对很多有机或无机物质的溶解性都很大，这是传统有机溶剂所欠缺的；

（4）导电性能优良，电化学窗口很宽，在电化学中有较高的应用价值；

（5）极性较大，可调性较高，可以作为多相体系进行应用。

2 离子液体分类

离子液体的种类多种多样，分类方式也各不相同，例如：改变阴阳离子组合方式可以得到不同的离子液体，以适应不同合成工艺需要。现今最常用的分类方法是按照有机阳离子母体的不同而进行分类的，该分类方法将离子液体分为四类：（1）季按盐类；（2）季磷盐类；（3）吡啶盐类；（4）咪唑盐类[1]。

3 离子液体在有机合成中应用

3.1 在Diels-Alder反应中应用

离子液体作为溶剂对于Diels-Alder反应有着很好的促进作用。完全符合人们对绿色溶剂的要求。与传统的有机合成反应中的有机溶剂相比，离子液体有着突出的优势：稳定性很好、易于分离、立体选择性很高、便于回收再利用。Ludley[3]等对于该方面进行了关于环戊二烯和丙烯酸甲酯在离子液体作为溶剂的Diels-Alder反应研究，发现其区域选择性非常高，而且体系中没有产生废料高氯酸锂。

3.2 在Friedel-Crafts反应中应用

对于一些结构不太复杂的芳香化合物，人们常用Lewis酸类离子液体作为溶剂。发现其不但作为溶剂使用效果较好，同时可以作为良好的催化剂使用，一剂多用，非常具有实用价值。特别是对于反应中有碳正离子参与的，反应的促进效果尤其明显。其具体反应机理如下式：

3.3 在偶联反应中应用

偶联反应即C-C耦合类的反应，该反应在有机合成中占有很重要的位置。但是，对于常规有机溶剂来讲，作为催化剂的Pd很难稳定存在，这对反应的进行影响很大。离子液体则没有该类不足，例如：Welton等研究了Pd(PPh3)4作为催化剂时，离子液体对于Suzuki交叉偶联反应的作用结果，发现效果很好并且可以多次回收再利用。

3.4 在Knoevenagel缩合反应中应用[5]

该反应在有机合成中主要用来合成烯烃及其衍生物，厉嘉云等人对此进行了深入研究，发现：利用二氧化硅类离子液体作为溶剂进行反应表现出了良好的催化性能。对于芳醛与活泼亚甲基化合物有机缩合反应，产率很高，且可以重复回收利用。

3.5 在酯化反应中应用

对于醇和酸的酯化反应，离子液体优点突出，易于分离、可重复利用且对产率影响不大，明显节约成本。Bronsted酸性离子液体对酯化反应作用效果良好，产率也很高，受到了人们的青睐。

4 结语

随着科技的不断发展，人们对于环保问题越来越关注，对于污染较重的有机合成产业成为了人们研究的重点。离子液体的出现使得绿色化工生产实现有了希望。经过多年的研究，离子液体在有机合成中的应用也越来越广泛。但仍有许多方面需要改善：研究价格低廉，具有普适性的离子液体是必要的；进一步提高离子液体在反应中的稳定性；加强离子液体在有机合成反应中的机理研究等等。相信在科研工作者的共同努力下，离子液体在绿色化学领域的应用会越来越广泛。

[1]徐雁南.离子液体在有机合成中的拓展研究[D].上海:华东师范大学,2010.

[2]吕敏杰.离子液体在有机合成中的应用[D].南京:南京理工大学,2006.

[3]Ludley P,Karodia N.Phosphonium tosylates as solvents for the Diels-Alder reaction[J].Tetrahedron Lett,2001,42(10):2011-2014.

[4]Mathews C J,Smith P J,Welton T.N-donor complexes of pal⁃ladium as catalysts for Suzuki cross-coupling reactions in ionic liq⁃uids[J].MoI A,2004,214(1):27-32.

[5]李金娜,韩相恩.离子液体在有机合成中的应用进展[J].离子液体在有机合成中的应用进展,2011(9):1-5.