离子液体独特的催化性能：无金属条件下氢键催化醇氧化酯化生成酯

刘志敏

中国科学院化学研究所，北京 100190

(a) [EMIM]OAc催化醇自酯化成酯；(b) [EMIM]OAc催化醇交叉酯化成酯；(c) 反应机理。

酯化反应是化学工业中最重要的化学反应之一。传统工业生产中，酯化反应通常以醇和酸及其衍生物作为原料。然而，酸及其衍生物通常具有高腐蚀性。此外，在反应过程中，酯化反应会产生大量的副产物。使得大规模工业生产需要复杂的后处理过程1。事实上，醇可以从可再生资源中获得。近年来，醇直接氧化酯化生成酯的反应引起广泛关注2。基于经济和环境等方面的考虑，对于醇直接氧化酯化成酯的反应，发展以氧气为氧化剂、无金属、无其他添加剂的绿色催化体系 具有重要的意义3。

近日，中国科学院化学研究所韩布兴研究员课题组首次报道了一种多功能无金属催化氧化体系，以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM] OAc)离子液体作为溶剂和催化剂，使用环境友好的氧气作为氧化剂，在较低温度(80-110 °C)和无添加剂的条件下，实现了烷基醇和芳香醇直接高选择性转化为多种自酯化和交叉酯化产物。作者研究了反应过程中离子液体与底物之间的相互作用。实验证明，碱性离子液体([EMIM] OAc)的阴阳离子通过分子间氢键作用，可显著活化底物中的醇羟基，其协同效应使得活化的羟基可在温和条件下氧化。同时，[EMIM] OAc离子液体又可以作为卡宾供体，诱导酯化反应进行4。该反应机理充分体现了[EMIM] OAc离子液体的多功能催化作用。

该研究工作近期已在Science Advances上在线发表5。该研究实现了无金属条件下氢键催化醇氧化酯化生成酯的反应，并扩大了离子液体的应用范围。