配位功能離子液體的合成及在ATRP反應中的應用.pdf

1、離子液體作為一種新型高效綠色溶劑受到科學界的廣泛關注，離子液體中的ATRP反應綜合了綠色反應體系和活性聚合的特點，但反應體系中仍通過有機配體與過渡金屬催化劑配位催化反應，有機配體不僅易造成污染，而且與離子液體兼容性差，與反應產物不易分離。本研究針對離子液體溶劑中ATRP反應體系，合成了一系列新型的含N配體的功能化離子液體替代有機配體，配合過渡金屬化合物催化離子液體中的ATRP反應，克服有機配體的不足。
　　根據(jù)離子液體的可設性，采

2、用N-烷基化方法將具有配位性能的胺類小分子（乙二胺、N，N-二甲基乙二胺、二乙烯三胺）引入到咪唑陽離子上，合成了三種配體離子液體。通過FT-IR、1HNMR和MS等測試手段，對合成的功能化離子液體的結構進行了表征，并對其物理性質進行了分析研究。當陰離子為Cl-時，配體離子液體對極性溶劑具有良好的溶解性能;配體離子液體的粘度隨陽離子烷基數(shù)目的增多而變大。研究了反應工藝對離子液體合成的影響，結果發(fā)現(xiàn)采用微波反應器加熱，反應時間短，產物收率高

3、。當反應溫度75℃、反應功率320 W、反應時間3h，配位離子液體的收率高達90％以上。
　　通過循環(huán)伏安法系統(tǒng)考察了配位離子液體對催化劑CuBr的配位性能，測試結果表明:合成的配位離子液體氯化1-{2-[雙（2-氨基乙基）氨基]乙基}-3-甲基咪唑（[N3MIM]Cl）和CuBr形成的配合物具有更低的氧化還原電勢（E1/2=-0.511V）。對配體離子液體和催化劑的配位機理進行了初步分析，分別研究了離子液體配位絡合物和有機配位絡

4、合物在離子液體溶劑中的溶解機理。分析表明三齒配位離子液體[N3MIM]Cl可以提供三個氮原子與催化劑中的銅離子配位，形成穩(wěn)定的立體空間結構，該配合物可以與離子液體溶劑形成均相體系，增大了催化劑的溶解度，從而提高了金屬催化劑在體系的催化活性。
　　以離子液體[AMIM]Cl為反應溶劑，將配體離子液體[N3MIM]Cl與CuBr配位形成催化體系，催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子轉移自由基聚合(ATRP)反應。當MMA/2-EBiB/