离子液体催化下杂环化合物的合成研究(4)
烷基取代咪唑离子 [RR`im]+ 氯化1-丁基吡啶
烷基取代吡啶离子 [RPy]+
表1.2 阴离子分类
离子名称 表达式 例子
卤化盐离子 MXn AlCl3 、BrCl3
非卤化盐离子 BF4- 、 PF6
根据各种文献报道[34]，目前离子液体合成大体上有三种基本方法: （1）直接合成法：通过酸碱中和反应或季胺化反应等一步合成离子液体；（2）两步合成法：直接法难以得到目标离子液体，必须使用两步合成法；（3）新型合成方法：微波及超声辅助合成。
当然离子液体也并非是一种完美的催化剂，近年来也发现其不少问题，其一是研究种类越多，它的不可预测性就变大，是否或有可能会发生毒性，尚待研究。第二个问题是生产困难和部分离子液体成本比较高，很难投入实际的生产问题中。
总体来说，离子液体具有低挥发、不可燃及很高的热稳定性等优良特性，在绿色环保的催化反应中显示出广阔的应用前景。离子液体作为“可设计溶剂”，因为随着阳离子和阴离子的变化，离子液体的物理和化学特性会在很大范围内相应改变。但值得注意的是， 离子液体的结构与其物理化学性质有直接的联系，所以对于其是否有毒性，有其他潜在的危险性、毒性尚不明确。
1.3.2 离子液体催化下Hantzsch的反应
由于离子液体的众多特性，所以在Hantzsch的反应中比其他的溶剂更环保绿色。也给研究杂环化合物的有机化学家新的思路和改进方法，受到了国内外的广泛重视。
最近，中国的研究人员李艳贞、范学森，张新迎等人[36]用用离子液体l-正丁基-3-甲基眯唑四氟硼酸盐[bmim]BF4催化杂环化合物和α-酰氧基酰胺化合物，与使用传统溶剂相比，使用离子液体时反应产率高，时间短，而且离子液体和催化剂均能回收和重复使用，并且其收率为23～93% ，实验不同的底物，得到的反应情况也不同。
1.4 方案论证
桂建舟等人，利用[(CH2)4SO3HMIm][HSO4]离子液体成功在常温下，催化合成二氢吡啶类杂环化合物，而且收率十分高，可以达到97%，除此之外，桂建舟等人还将离子液体从反应液中提取、分离，回收利用。与此同时，他们还验证其回收后的离子液体是否失去活性，研究结果是，几次的回收利用后，离子液体仍保持一定的活性。根据其研究，初步推测反应的机理(图1.3)：可能是一分子β-羰基酸酯和醛反应，另一分子β-羰基酸酯和氨反应生成β-氨基烯酸酯，所生成的这两个化合物再发生Micheal加成反应，然后失去水、关闭环生成二氢吡啶衍生物。