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本论文分两部分:咪唑离子液体—水体系中的烯烃氢甲酰化反应研究(第一部分)和新型咪唑类手性季铵盐的合成(第二部分)。 在第一部分中,我们首次探讨了1-丁烯在离子液体中的氢甲酰化反应,发展了一种良好的基于离子液体的1-丁烯氢甲酰化反应的催化体系:在由咪唑离子液体BMIM+BF4-和水以3∶1组成的混合溶剂中,使用常见的RhCl3/TPPTS催化剂可顺利实现1-丁烯的氢甲酰化反应,反应结束后催化体系与产物能够实现自动分离,产物醛的正异比(直链的正构醛与支链的异构醛的比例)可高达9.1∶1,分离收率达96~98%,同时膦铑催化剂被有效地固定于催化体系中,该催化体系经5次循环使用,催化效率保持不变。 将BMIM+BF4-/H2O/RhCl3/TPPTS催化体系扩展到1-己烯、1-辛烯的氢甲酰化反应中,也获得了较好的结果:应用于1-己烯的氢甲酰化,产物庚醛的正异比为3.6~4.5,分离收率可达92%;应用于1-辛烯的氢甲酰化,产物壬醛的正异比为3.2~4.3,分离收率可达67%,催化体系有效循环次数达6次以上。 第二部分设计并尝试合成了一些咪唑类新型手性季铵盐。鉴于我们课题组在咪唑类离子液体的合成和应用方面的研究积累,为了探索咪唑类手性季铵盐在手性技术领域和非线性光学材料领域内的潜在应用,我们完成了以下工作: 1.设计并合成了五个手性咪唑盐类新化合物:(S,S)-1,3-二(α-甲基苄基)咪唑的草酸盐、盐酸盐、氟硼酸盐,(S)-1-H-3-(α-甲基苄基)咪唑草酸盐,(S)-1-正十六烷基-3-(α-甲基苄基)-咪唑溴盐,其结构通过质谱、红外、核磁共振和元素分析等手段进行了表征; 2.使用(S)-1-正十六烷基-3-(α-甲基苄基)-咪唑溴盐作为手性模板剂,成功地制备出了具有中孔结构的MCM-41分子筛,其孔结构通过XRD粉末衍射进行了初步鉴定; 3.设计并合成了两个新的含有手性单元和较大共轭体系的多取代咪唑:(S)-1-(α-甲基苄基)-2-苯基-4,5-二苯基咪唑和(S)-1-(α-甲基苄基)-2-苯乙烯基-4,5-二苯基咪唑,并对其成盐反应和条件进行了一些初步研究。