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科学研究
新型Lewis酸催化剂用于苯的傅克烷基化反应
 最后更新:2020-06-01  作者:佚名  浏览:498次

  超强酸性氯铝酸离子液体因其优异的催化活性被广泛用于酸催化反应。近期,美国阿拉巴马大学Robin D. Rogers教授课题组设计合成了类离子液体的新型氯铝酸液体配合物(LCCs),在苯与氯化苄的烷基化反应中表现出高于常规氯铝酸离子液体的催化活性,该成果发表于Chem. Commun. (2020, DOI: 10.1039/d0cc01452d),题为“Are ionic liquids and liquid coordination complexes really different? – Synthesis, characterization, and catalytic activity of AlCl3/base catalysts”。

图1. 氯铝酸型液体配位化合物(LCCs)和离子液体(ILs)形成过程的差异
(图片来源:Chem.Commun., 2020, DOI:10.1039/d0cc01452d)

 

图2. (a)(b) 不同配比的液体配合物体系的27Al NMR谱图
(c) 液体配合物和离子液体的乙腈探针红外光谱谱图
(图片来源:Chem.Commun., 2020, DOI: 10.1039/d0cc01452d)


  受卤素金属盐离子液体和类离子液体的液体配合物概念启发,该研究合成了两种Lewis酸液体配位化合物AlCl3/N-Mim(1-甲基咪唑)和AlCl3/O-NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮),研究了不同配体溶剂和AlCl3比例混合体系的相行为和物化性质,并通过X-射线衍射、27Al NMR和红外光谱等表征手段研究了配合物中铝的形态。不同于氯铝酸离子液体仅阴离子含铝,液体配合物中铝的形态表现为阴阳离子均含铝。乙腈探针红外和催化效果则表明配合物AlCl3/O-NMP中AlCl3不对称分裂更明显,从而产生更多离子簇,提高了Lewis酸量。在苯的烷基化反应中,阴阳离子均含铝的AlCl3/O-NMP体系中苯的转化率达100%,二苯基甲烷的选择性为80%,远高于氯铝酸型季铵离子液体的催化活性。该研究为酸催化反应中超强酸催化剂的开发提供了新的思路。

 

 


原文链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cc/d0cc01452d

原文作者:
Rajkumar Kore, Steven P. Kelley, Anand D. Sawant, Manish Kumar Mishra and Robin D. Rogers* 

DOI:10.1039/d0cc01452d