專利名稱：一種制備縮醛或縮酮方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備縮醛或縮酮的方法。
背景技術：
室溫離子液體系指在室溫或近于室溫情況下以陰陽離子為主體的熔鹽體系，它們具有熱穩(wěn)定性好，液態(tài)溫度范圍寬，蒸汽壓低，可在較高溫度下工作，對多種有機無機材料都有良好的溶解能力，而組成室溫離子液體的離子基本不存在配位能力等特點。室溫離子液體作為質(zhì)子惰性介質(zhì)，不含水，不存在水化，水解，析氫等問題，避免了高溫熔鹽的弊端，也不象有機溶劑那樣易燃和導電性差。80年代早期英國BP公司和法國的IFP等研究機構，開始探索室溫離子液體作為溶劑與催化劑的可能性。同時，由于離子液體本身具有很強的可設計性，這就使得我們可以根據(jù)不同的反應設計不同的離子液體催化劑體系。
醇與醛反應制縮醛或縮酮是有機合成中的一個重要過程，在有機合成中作為羰基保護的方法具有廣泛的用途。與此同時，縮醛或縮酮作為反應中間體在合成光學純藥物、農(nóng)藥、香料等方面的用途引起了人們的廣泛重視。在以往的研究中，各種質(zhì)子酸、路易斯酸被廣泛的用做縮醛或縮酮反應的催化劑。由于這一類催化劑存在對設備腐蝕、環(huán)境污染嚴重且分離回收、重復使用困難等問題，如何研究環(huán)境友好，可以重復使用的縮醛或縮酮催化劑便成為人們研究的重點。近來，各種過渡金屬和貴金屬的配合物開始被用做縮醛或縮酮反應的催化劑并取得了不錯的結果。但是，貴金屬配合物催化劑體系比較昂貴且容易發(fā)生分解，其重復使用十分困難。從已有的文獻報道來看，縮醛或縮酮反應要求催化劑具有合適的酸堿位置和結構，這就使得我們可以根據(jù)縮醛或縮酮反應的要求合成新的、高效的、環(huán)境友好的縮醛或縮酮催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備縮醛或縮酮的方法。
一種制備縮醛或縮酮的方法，該方法使用酸功能的離子液體為催化劑催化醛或酮和醇反應制備相應的縮醛或縮酮。
本發(fā)明所用酸功能離子液體為咪唑鹽或吡啶鹽，其中咪唑鹽陽離子結構式為 吡啶鹽陽離子結構式為 其中a為0-15之間的整數(shù)，b為0-15之間的整數(shù)；咪唑鹽或吡啶鹽的陰離子為氯、溴、碘、氟硼酸根、氟磷酸根、三氟醋酸根、醋酸根和三氟甲磺酸根中的一種。
本發(fā)明所用醛或酮的結構式為 本發(fā)明所用醇的結構式為 其中c為0-14之間的整數(shù)，d為0到14之間的整數(shù)。
本發(fā)明所用醛或酮與醇的摩爾比為1∶2-1∶10。
本發(fā)明所述方法，其特征在于醛或酮與離子液體的體積比為100∶1-1∶1。
本發(fā)明所述方法，其特征在于該反應的反應溫度為0℃-50℃。
本發(fā)明所述方法，其特征在于該反應的反應時間為0.2-3小時。
本發(fā)明所用的離子液體的制備方法，可參見文獻(P.Bonhte，A.P.Dias，N.Papageorgiou，et al Inorg.Chem.1996，35，1168及P.A.Z.Suarez，J.E.L.Dulius，S.Einloft，et al Polyhedron 1996，15，1217)。
本發(fā)明與傳統(tǒng)催化劑和反應工藝比較具有以下優(yōu)點1.離子液體同時作為反應介質(zhì)和催化劑2.催化劑體系簡單，除離子液體外不加入其它溶劑和催化劑；3.反應操作簡單易行；4.分離簡單、純度高；5.離子液體可以循環(huán)使用。
具體實施例方式
實施例1-4將2ml丁醛、5ml異戊醇和1ml氯化1-乙酸基-3丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于15℃攪拌1.5小時。然后分析其轉(zhuǎn)化率、選擇性和收率(實施例13)。離子液體重復使用3次(實施例14-16)。
表1 離子液體催化丁醛與異戊醇反應制丁醛縮2-異戊醇

實施例5將2ml丁醛、5ml異戊醇和1ml氯化1-乙酸基-3-癸基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于15℃攪拌2小時。分析得轉(zhuǎn)化率83％，選擇性98％，收率77％。
實施例6將2ml丁醛、8ml異戊醇和1ml三氟醋酸-1-乙酸基-3-丁基咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于25℃攪拌2小時。分析得轉(zhuǎn)化率95％，選擇性98％，收率93％。
實施例7將1ml辛醛、5ml甲醇和1ml三氟醋酸-1-乙酸基-3-丁基咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于25℃攪拌2小時。分析得轉(zhuǎn)化率73％，選擇性98％，收率68％。
實施例8將2ml丙醛、5ml正十二醇和2ml氟硼酸1-乙酸基-3-丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于20℃攪拌3小時。分析得轉(zhuǎn)化率63％，選擇性89％，收率65％。
實施例9將1ml環(huán)己酮、5ml己醇和1ml氟硼酸-1，3-二乙酸基咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于25℃攪拌2小時。分析得轉(zhuǎn)化率73％，選擇性98％，收率68％。
實施例10將2ml苯甲醛、6ml異戊醇和2ml三氟甲磺酸1-乙酸基-3-丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于30℃攪拌3小時。分析得轉(zhuǎn)化率46％，選擇性97％，收率49％。
實施例11將2ml二苯基酮、6ml乙醇和2ml三氟甲磺酸1-乙酸基-3-丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于30℃攪拌3小時。分析得轉(zhuǎn)化率89％，選擇性97％，收率87％。
實施例12將2ml苯乙酮、6ml苯甲醇和1ml三氟甲磺酸1-磺酸基-3-丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于40℃攪拌2小時。分析得轉(zhuǎn)化率91％，選擇性99％，收率86％。
實施例13將2ml苯甲醛、8ml叔丁醇和1ml三氟甲磺酸1-磺酸基-3-丁基-咪唑離子液體加入到25ml的圓底燒瓶中。于15℃攪拌1小時。分析得轉(zhuǎn)化率79％，選擇性99％，收率71％。
權利要求
1.一種制備縮醛和縮酮的方法，其特征在于使用酸功能的離子液體為催化劑催化醛或酮和醇反應制備相應的縮醛或縮酮；其中酸功能離子液體為咪唑鹽和吡啶鹽，咪唑鹽陽離子的結構式為 吡啶鹽陽離子的結構式為 其中a為0-15之間的整數(shù)，b為0-15之間的整數(shù)；咪唑鹽和吡啶鹽的陰離子為氯、溴、碘、氟硼酸根、氟磷酸根、三氟醋酸根、醋酸根和三氟甲磺酸根中的一種。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于所用醛或酮的結構式為
3.如權利要求1所述方法，其特征在于所用的醇的結構式為 其中c為0-14之間的整數(shù)，d為0到14之間的整數(shù)。
4.如權利要求1所述方法，其特征在于所用醛或酮與醇的摩爾比為1∶2-1∶10。
5.如權利要求1所述方法，其特征在于醛或酮與離子液體的體積比為100∶1-1∶1。
6.如權利要求1所述方法，其特征在于反應溫度為0℃-50℃。
7.如權利要求1所述方法，其特征在于反應時間為0.2-3小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備縮醛或縮酮的方法。該方法使用酸功能的離子液體為催化劑催化醛或酮和醇反應制備相應的縮醛或縮酮。該功能化離子液體同時作為反應介質(zhì)和催化劑，催化醛與醇應合成縮醛或縮酮。該方法的主要特點是反應活性高，操作簡便，產(chǎn)物分離和離子液體回收容易，且可重復使用。
文檔編號C07C41/50GK1600768SQ0315965
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權日2003年9月25日
發(fā)明者鄧友全, 李冬梅, 石峰, 郭術 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所