專利名稱：一種在離子液體中制備含鐵肉桂系列金屬有機(jī)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在離子液體中制備含鐵肉桂系列金屬有機(jī)物的方法，尤其涉及一種利用離子液體為溶劑，三氯化鐵與肉桂系列化合物作為反應(yīng)物。通過(guò)反應(yīng)，可以經(jīng)濟(jì)、方便、環(huán)保的得到一系列結(jié)構(gòu)多樣的含鐵固體金屬有機(jī)物。
背景技術(shù)：
鐵作為地球上含量最豐富的金屬之一，已越來(lái)越多地應(yīng)用在現(xiàn)代催化領(lǐng)域，以發(fā)現(xiàn)其對(duì)碳碳和碳雜原子鍵形成獨(dú)特而新穎的反應(yīng)。碳-氫(C-H)鍵的轉(zhuǎn)化是有機(jī)化學(xué)中最重要、最基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容之一。而通過(guò)直接活化和誘導(dǎo)C-H鍵形成新的官能團(tuán)，無(wú)疑是一條極具吸引力和挑戰(zhàn)性的反應(yīng)策略，它集中體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性、步驟經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好等特征，是近幾年有機(jī)合成方法學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。利用金屬有機(jī)化合物作為構(gòu)建其他復(fù)雜化合物的前體，特別是利用廉價(jià)的過(guò)渡金屬作為金屬有機(jī)物的金屬中心原子更是最有吸引力，不僅因?yàn)樗峁┝藰?gòu)建金屬有機(jī)M-C鍵的新方法，而且直接引入了一個(gè)活性有機(jī)金屬基團(tuán)。 這反應(yīng)通常是由稀有、昂貴的過(guò)渡金屬催化劑(如釕，銠，鈀)實(shí)現(xiàn)。在已有研究基礎(chǔ)上，證明后過(guò)渡金屬催化劑(他，Ru，和Pd)也可以用來(lái)進(jìn)行這一類型的反應(yīng)。雖然這些反應(yīng)能很好的解決構(gòu)建新的金屬有機(jī)鍵，并對(duì)一系列的底物有效。然而，這些金屬成鍵條件苛刻，且產(chǎn)物的保存也非常困難，這些化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)是圍繞使用太貴和有毒性的過(guò)渡金屬，這都對(duì)環(huán)境造成了很大的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服使用后過(guò)渡金屬釕，銠，鈀價(jià)格昂貴且有毒性的缺點(diǎn)，本發(fā)明涉及一種以鐵為中心原子的金屬有機(jī)物的制備方法，尤其涉及一種利用離子液體為溶劑，三氯化鐵與肉桂醇或者其他化合物作為反應(yīng)物。本發(fā)明的技術(shù)方案是如下述方式實(shí)現(xiàn)的一種利用離子液體制備一系列的方法，它是先制備出離子液體，利用其作為反應(yīng)的溶劑，加入三氯化鐵，并加入肉桂醇，充分反應(yīng)后分離過(guò)濾制得金屬有機(jī)物，溫度控制為 65-90°C，壓力為 0. 5-lMpa，時(shí)間為 l_5h。所述的反應(yīng)是在攪拌條件下進(jìn)行的，攪拌轉(zhuǎn)速為100-400r/min。所述的干燥是在真空條件下干燥，干燥溫度為60-80°C。所述的離子液體為1-丙基-3-甲基咪唑溴，1-乙基-3-甲基咪唑溴，1-丁基-3-甲基咪唑溴等，醇為肉桂醇等。所述的三氯化鐵與離子液體溶劑按質(zhì)量比為三氯化鐵離子液體=1:5-1: 15 的比例混合加入到反應(yīng)釜中加熱攪拌，溶解時(shí)間為0. 5-lh ；待完全溶解后，加去肉桂醇，分離，過(guò)濾，真空干燥；濾液經(jīng)50-70°C旋蒸除水，60-90°C真空干燥，得到產(chǎn)物。離子液體經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，真空干燥，可重復(fù)回收使用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效益
本發(fā)明所用到的三氯化鐵相比其他過(guò)渡金屬具有價(jià)格低廉，且毒性較小，對(duì)環(huán)境相對(duì)友好，且生成的金屬有機(jī)物穩(wěn)定性較好。本發(fā)明所用的離子液體與以用的溶劑相比，制得的金屬有機(jī)物產(chǎn)率略有提高，利用離子液體制備的金屬有機(jī)物更易分離。且與以用溶劑相比對(duì)三氯化鐵的溶解度很好，利于三氯化鐵的充分使用。本發(fā)明利用離子液體作為溶劑，與現(xiàn)有工藝相比，能有效的解決身體傷害，環(huán)境污染，再生利用的問(wèn)題，有利于環(huán)境保護(hù)，資源的回收利用，符合綠色化學(xué)的要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1 將三氯化鐵與離子液體1-乙基-3-甲基咪唑溴按質(zhì)量比1 15加入反應(yīng)釜中， 加熱升溫，溫度控制在65°C，完全溶解后，加入2g肉桂醇，在65°C下再攪拌1-5小時(shí)，至反應(yīng)完成。反應(yīng)混合物冷卻至室溫。分離有機(jī)層，用漏斗過(guò)濾，洗滌，得到白色固體目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)施例2:將三氯化鐵與離子液體1-乙基-3-甲基咪唑氯按質(zhì)量比1 10加入反應(yīng)釜中， 加熱升溫，溫度控制在70°C，完全溶解后，加入3g肉桂酸，在70°C下再攪拌1-5小時(shí)，至反應(yīng)完成。反應(yīng)混合物冷卻至室溫。分離有機(jī)層，用漏斗過(guò)濾，洗滌，得到白色固體目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)施例3 將三氯化鐵與離子液體1-丙基-3-甲基咪唑溴按質(zhì)量比1 20加入反應(yīng)釜中， 加熱升溫，溫度控制在75°C，完全溶解后，加入2g對(duì)甲氧基肉桂酸，在75°C下再攪拌1-5小時(shí)，至反應(yīng)完成。反應(yīng)混合物冷卻至室溫。分離有機(jī)層，用漏斗過(guò)濾，洗滌，得到黑紫色固體目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)施例4 將三氯化鐵與離子液體1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸離子液體按質(zhì)量比1 20加入反應(yīng)釜中，加熱升溫，溫度控制在85°C，完全溶解后，加入3g肉桂醇，在75°C下再攪拌1-5 小時(shí)，至反應(yīng)完成。反應(yīng)混合物冷卻至室溫。分離有機(jī)層，用漏斗過(guò)濾，洗滌，得到白色固體目標(biāo)產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種在離子液體中制備含鐵肉桂系列金屬有機(jī)物的方法，特征為肉桂系列金屬有機(jī)物的制備，所述方法涉及到利用離子液體做為溶劑，三氯化鐵與肉桂系列化合物做為反應(yīng)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，選用較常見的離子液體做反應(yīng)溶劑用于該類反應(yīng)，陰離子可為鹵素，如C1、Br等，也可為氨基酸陰離子，如甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2的方法，其特征在于催化劑三氯化鐵與肉桂醇的質(zhì)量比是三氯化鐵肉桂醇=1 1、三氯化鐵肉桂醇=1 2、三氯化鐵肉桂醇=1 3的比例混合加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2的方法，其特征在于催化劑三氯化鐵與肉桂系列化合物的質(zhì)量比是三氯化鐵肉桂化合物=1 1、三氯化鐵肉桂化合物=1 2、三氯化鐵肉桂化合物=1 3的比例混合加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于離子液體與催化劑三氯化鐵的質(zhì)量比是三氯化鐵離子液體=1 10-20的比例混合加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的合成方法，其特征在于反應(yīng)的最佳時(shí)間控制在1-5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的合成方法，其特征在于反應(yīng)的最佳溫度控制在65-90°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在離子液體中制備含鐵肉桂系列金屬有機(jī)物的方法。其特征是采用由烷基咪唑、烷基吡啶等構(gòu)成的單核含氮陽(yáng)離子與鹵素陰離子、氨基酸陰離子組成的在室溫下呈液態(tài)的離子液體作為溶劑，在離子液體的溶劑中利用三氯化鐵與肉桂醇等一系列結(jié)構(gòu)相似的化合物進(jìn)行反應(yīng)制備新型的金屬有機(jī)物。該方法比其他方法相比三氯化鐵過(guò)渡金屬具有價(jià)格低廉，且毒性較小，對(duì)環(huán)境相對(duì)友好，且生成的肉桂系列金屬有機(jī)物穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)，而溶劑則具有結(jié)構(gòu)可調(diào)性，可重復(fù)使用，有利于環(huán)境保護(hù)等特點(diǎn)，且制備出的肉桂系列金屬有機(jī)物也具有新穎性，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C07F15/02GK102491996SQ201110382709
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者丁振東, 冷云芬, 夏曉莉, 季文艷, 宋啟霞, 張華 , 王宇, 王海軍, 許冰冰, 馬潔 申請(qǐng)人:無(wú)錫凱姆麥高化學(xué)品有限公司, 江南大學(xué)