无溶剂条件下TCCA与苯乙酮类化合物的氯代反应研究(2)
2.5.3 实验部分 27
结论 32
致谢 33
参考文献 34
1绪论
1.1 论文的意义与目的
有机卤代反应是现代有机合成中一类常见的反应，在诸多领域内有着广泛的应用。在绿色化学不断向传统有机化学提出挑战的今天，尝试用绿色化学的理念来指导新卤代反应的研究和开发是绿色化学的重要内容，具有一定的学术意义和应用价值。
芳香族化合物的氯代是有机化学中非常重要的一种反应，特别是在医药中间体等的工业生产中，传统的芳香族化合物的氯代反应都直接以氯作氯化剂在有机溶剂中进行，成本高、污染大。一些卤代反应常用的反应试剂、研究和生产场所等通常是政府安全生产管理部门的重点监控对象。因此，开展各种绿色有机卤代反应的研究，有着重要的学术和实际意义。本文从节约成本和环境保护的目的出发，以绿色合成为指导思想，采用简单易得、污染小、成本低的原料间接实现氯代，并使整个反应过程在无溶剂的条件下反应。
本设计选取安全、廉价的TCCA (三氯异氰尿酸)作为氯代试剂，从绿色化学的角度出发，对不同条件下的氯代反应进行研究，提出并改进了两套氯代方案：针对羰基化合物，研究了一套高选择性合成α-氯代物的反应方案；针对芳香族化合物，研究了一套适用于不同活性化合物的氯代方案。
通过比较接近绿色化学要求的反应条件，本设计利用TCCA，发展高选择性的氯代反应。首先，利用TCCA与对甲苯磺酸配制而成的新低共熔物，考察低共熔物中苯乙酮类化合物的α-氯代反应。其次，尽可能拓展多种底物，使反应具有一定的普适性。最后，利用多种不同的亲核试剂，进一步反应。该方案可以在一定范围内实现对一氯代物的高选择性合成，具有反应效率高，试剂清洁、廉价等优点。
1.2 选题研究现状及发展趋势
1.2.1 无溶剂反应的进展
绿色化学（green chemistry）也称可持续化学（sustainable chemistry），是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。它从最基本的分子科学出发，为我们提供解决环境问题的根本办法，而不是以“绷带和补丁”的方式来降低危害[1]。随着世界经济的快速发展，全球的生态环境急剧恶化，资料短缺日趋严重，人类正面临着前所未有的生存危机。为妥善解决经济、资源和环境之间的尖锐矛盾，近年来，以从源头上消除污染、节省资源为核心的绿色化学引起了国内外的普遍关注[2]。目前，绿色化学的研究内容涉及可再生的原材料、溶剂、催化剂、试剂，涉及安全化学品的使用及合成方法等多重领域。面对生态环境的挑战，绿色化学及技术将成为人类强有力的武器，在未来的生存和发展中发挥重要的作用。
近年来，绿色反应介质在有机合成中的使用受到越来越多的重视。在传统的有机合成中，有机溶剂是最常见的反应介质——它们能够很好地溶解有机物，保证物料均匀混合和能量稳定交换。然而，不少有机溶剂难以回收且毒性较大，这使得它们成为了环境污染的重要因素之一。传统合成方法受到严峻的挑战，学术界和工业界把注意力越来越多的集中到了绿色介质的使用上，致力于开发新的合成途径，以实现有机反应介质的绿色化[3]。于是绿色合成应运而生，产生了许多取代传统有机溶剂的绿色化学方法，如以水和二氧化碳作为超临界流体溶剂及以室温离子液体为溶剂的方法，而最彻底的方法还是完全不用溶剂的无溶剂有机反应。
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