離子液體結構對DielsAlder反應的影響

李宏輝

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714043

摘要：在研究離子液體結構對DielsAlder反應的影響時，相關工作人員收集整理了國外的研究成果，分別從極性、酸性和黏度的角度分析了離子液體結構變化對 DielsAlder 反應產物選擇性或反應速率的影響，在此基礎上，分析了離子液體中所能形成的氫鍵種類等，下面就對這些方面進行分析，希望給有關人士一些借鑒。

關鍵詞：離子液體結構；DielsAlder；反應影響

對于DielsAlder反應而言，其屬于分子間的環加成反應，烯烴和共軛雙烯反應之后，就可以生成環己烯，其屬于有機合成中非常關鍵的成環反應，為了進一步完成協同反應，在實驗中沒有設置中間體，然后其會形成六元環，主要是一個過渡態，最終才能得到相應的產物。

1 離子液體在使用中的優勢分析

離子液體屬于一種在室溫、或室溫附近溫度下完全由離子組成的有機液體物質，屬于一種新型的綠色溶劑、功能性材料，和其他溶劑相比具有很多的優點，因此在很多領域得到應用。在動力學方面進行控制。離子液體具有很好的導電性和電化學穩定性，而且電化學窗口比較寬，溶解過程中具有很廣泛的范圍。離子液體可以再生，可以循環使用。

2 分析離子液體結構對DielsAlder反應的影響

2.1 分析酸性對DielsAlder反應產生的具體影響

如果DielsAlder是酸性反應，在Lewis酸催化作用下，能夠有效提高反應的速率，對于使用Lewis酸而言，可以和其中的反應物親二烯體形成絡合物，結合前線軌道理論，能夠降低最低沒有占分子的軌道能量，這一特殊情況可以減小反應的活化能，因此在實際工作中，很多反應都在有Lewis酸性的離子液中進行。

在研究過程中，質子化1丁基咪唑四氟硼酸鹽和1，32丁基咪唑四氟硼酸鹽，使用催化劑Cu做噁唑啉酮、環戊二烯反應[2]，在BF 4中有96%的區域選擇性，得到65%的產率，如果這一反應和在CH2Cl2中反應進行對比，其選擇性只有76%，實際產率也只能達到4%，通過研究發現，如果在環戊二烯中反應，選擇性和反應速率均明顯上升。

2.2 分析極性對DielsAlder反應產生的具體影響

離子液體結構對DielsAlder反應有很大影響，例如DielsAlder在反應過程中會產生內外兩種加成產物，這一產物比值用來表示這一反應的選擇性，在實際操作中，工作人員可以將其作為選擇適合的離子液體的參考。

例如相關研究人員就提出，丙烯酸甲酯環和環戊二烯在加成反應過程中，其實際的選擇性將會隨著溶劑極性的增強而增大，可以參考表1 數據分析，在反應過程中，極性溶劑能夠得到很好的選擇性，而對于一氯丁烷苯而言，這種非極性的溶劑選擇性非常低。

2.3 分析黏度對DielsAlder反應產生的具體影響

當前的動力學認為，在低黏度條件下反應時，成鍵反應的反應速率和粘性沒有任何關系，這一反應的成鍵屬于速控步驟，結合這一情況進行分析，如果反應物的運動速度慢，那么其實際的反應速率會更高。但是在高粘度條件下，其中的碰撞控制仍然是主導地位，反應十分困難，對于DielsAlder反應而言，屬于成鍵反應，和擴散控制反應有很大區別，如果黏度一般時，雖然整體體系的粘度增加，但是其速率仍然會降低。通過國內外相關專家的分析，經過多次的實驗例證，使用離子液體作為DielsAlder反應體系很有價值，其主要優勢是產品分離簡單，如果反應物復雜，那么可以使用蒸餾方法、萃取方法就可以進行分離，其反應速率很快，例如對于離子液體而言，能夠提供非水、極性可調的反應體系，和有機溶液的反應情況進行對比，其表現出更快的反應速率，針對以上這幾點，在實際反映中離子溶液得到了廣泛的應用。

3 總結

通過以上對離子液體結構對DielsAlder反應的影響分析，發現和其他有機溶液對比，使用理融資液體進行實驗反應，其優勢更為明顯，具有很夠的選擇性，因此在進行相關實驗時，大多數的人員都選擇離子液體。

參考文獻：

[1]劉碩，應安國，許松林，等.功能離子液體在 Michael加成中的應用[J].化學進展，2013，25（8）：13131324.

[2]熊興泉，陳會新.DielsAlder 環加成點擊反應[J].有機化學，2013，33（7）：14371450.

[3]寇元，楊雅立.功能化的酸性離子液體[J].石油化工，2014，33（4）：297302.