离子液体结构对DielsAlder反应的影响

李宏辉

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714043

摘要：在研究离子液体结构对DielsAlder反应的影响时，相关工作人员收集整理了国外的研究成果，分别从极性、酸性和黏度的角度分析了离子液体结构变化对 DielsAlder 反应产物选择性或反应速率的影响，在此基础上，分析了离子液体中所能形成的氢键种类等，下面就对这些方面进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词：离子液体结构；DielsAlder；反应影响

对于DielsAlder反应而言，其属于分子间的环加成反应，烯烃和共轭双烯反应之后，就可以生成环己烯，其属于有机合成中非常关键的成环反应，为了进一步完成协同反应，在实验中没有设置中间体，然后其会形成六元环，主要是一个过渡态，最终才能得到相应的产物。

1 离子液体在使用中的优势分析

离子液体属于一种在室温、或室温附近温度下完全由离子组成的有机液体物质，属于一种新型的绿色溶剂、功能性材料，和其他溶剂相比具有很多的优点，因此在很多领域得到应用。在动力学方面进行控制。离子液体具有很好的导电性和电化学稳定性，而且电化学窗口比较宽，溶解过程中具有很广泛的范围。离子液体可以再生，可以循环使用。

2 分析离子液体结构对DielsAlder反应的影响

2.1 分析酸性对DielsAlder反应产生的具体影响

如果DielsAlder是酸性反应，在Lewis酸催化作用下，能够有效提高反应的速率，对于使用Lewis酸而言，可以和其中的反应物亲二烯体形成络合物，结合前线轨道理论，能够降低最低没有占分子的轨道能量，这一特殊情况可以减小反应的活化能，因此在实际工作中，很多反应都在有Lewis酸性的离子液中进行。

在研究过程中，质子化1丁基咪唑四氟硼酸盐和1，32丁基咪唑四氟硼酸盐，使用催化剂Cu做噁唑啉酮、环戊二烯反应[2]，在BF 4中有96%的区域选择性，得到65%的产率，如果这一反应和在CH2Cl2中反应进行对比，其选择性只有76%，实际产率也只能达到4%，通过研究发现，如果在环戊二烯中反应，选择性和反应速率均明显上升。

2.2 分析极性对DielsAlder反应产生的具体影响

离子液体结构对DielsAlder反应有很大影响，例如DielsAlder在反应过程中会产生内外两种加成产物，这一产物比值用来表示这一反应的选择性，在实际操作中，工作人员可以将其作为选择适合的离子液体的参考。

例如相关研究人员就提出，丙烯酸甲酯环和环戊二烯在加成反应过程中，其实际的选择性将会随着溶剂极性的增强而增大，可以参考表1 数据分析，在反应过程中，极性溶剂能够得到很好的选择性，而对于一氯丁烷苯而言，这种非极性的溶剂选择性非常低。

2.3 分析黏度对DielsAlder反应产生的具体影响

当前的动力学认为，在低黏度条件下反应时，成键反应的反应速率和粘性没有任何关系，这一反应的成键属于速控步骤，结合这一情况进行分析，如果反应物的运动速度慢，那么其实际的反应速率会更高。但是在高粘度条件下，其中的碰撞控制仍然是主导地位，反应十分困难，对于DielsAlder反应而言，属于成键反应，和扩散控制反应有很大区别，如果黏度一般时，虽然整体体系的粘度增加，但是其速率仍然会降低。通过国内外相关专家的分析，经过多次的实验例证，使用离子液体作为DielsAlder反应体系很有价值，其主要优势是产品分离简单，如果反应物复杂，那么可以使用蒸馏方法、萃取方法就可以进行分离，其反应速率很快，例如对于离子液体而言，能够提供非水、極性可调的反应体系，和有机溶液的反应情况进行对比，其表现出更快的反应速率，针对以上这几点，在实际反映中离子溶液得到了广泛的应用。

3 总结

通过以上对离子液体结构对DielsAlder反应的影响分析，发现和其他有机溶液对比，使用理融资液体进行实验反应，其优势更为明显，具有很够的选择性，因此在进行相关实验时，大多数的人员都选择离子液体。

参考文献：

[1]刘硕，应安国，许松林，等.功能离子液体在 Michael加成中的应用[J].化学进展，2013，25（8）：13131324.

[2]熊興泉，陈会新.DielsAlder 环加成点击反应[J].有机化学，2013，33（7）：14371450.

[3]寇元，杨雅立.功能化的酸性离子液体[J].石油化工，2014，33（4）：297302.