《离子液体催化化学反应》是“离子液体丛书”分册之一。本书针对离子液体催化的化学反应,以离子液体催化剂设计为基础,围绕其催化不同种类的化学反应展开论述,主要内容涉及离子液体催化CO2化学转化、离子液体促进电(光)催化CO2转化,以及离子液体催化或调控脱水/水合/水解反应、氧化反应、烷基化反应、手性化合物的合成反应、加氢反应等。着重介绍了离子液体的催化基础、离子液体催化的绿色反应路线,揭示离子液体阴阳离子协同作用的催化反应机制和化学键转化规律,并对其发展前景进行展望。本书层次清晰,集科学性、应用性、时效性于一体,注重引入最新科研成果,跟踪本领域的发展动态,旨在为从事相关研究的科学工作者提供参考。
本书可供离子液体化学、化工相关领域科研人员参阅,也可供化学工程、物理化学、工业催化等相关专业的研究生学习。
1 绪论 001-010
1.1 离子液体的结构与性质 002
1.2 离子液体在化学反应中的应用 004
参考文献 007
2 离子液体催化CO2化学转化 011-088
2.1 离子液体催化剂 012
2.2 无金属离子液体催化CO2制备碳酸酯 015
2.2.1 与环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯 015
2.2.2 烯烃环氧化-环加成串联反应合成环状碳酸酯 020
2.2.3 与炔丙醇羧化环化反应合成α-烃亚基环状碳酸酯 023
2.2.4 与甲醇反应合成碳酸二甲酯 025
2.3 无金属离子液体催化CO2参与制备含氮化合物 029
2.3.1 合成唑烷酮反应 029
2.3.2 合成喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮反应 039
2.3.3 合成苯并咪/噻唑酮反应 041
2.3.4 合成苯并咪/噻唑反应 043
2.3.5 合成N-甲酰胺和N-甲基胺反应 045
2.3.6 合成其他含氮化合物反应 049
2.4 离子液体-金属耦合催化CO2参与羧化反应 055
2.4.1 合成羧酸酯反应 055
2.4.2 合成唑烷酮反应 059
2.4.3 合成脲反应 062
2.5 离子液体-金属耦合催化CO2还原转化制备化学品 063
2.5.1 CO2直接加氢反应 064
2.5.2 有机胺与CO2和H2三组分反应 071
2.5.3 烯烃与CO2和H2三组分反应 074
2.5.4 胺、烯烃与CO2和H2四组分反应 077
2.5.5 醇/醚与CO2和H2三组分反应 079
参考文献 082
3 离子液体促进电(光)催化CO2转化 089-118
3.1 离子液体电解液体系中电催化CO2还原 090
3.1.1 工作原理 090
3.1.2 离子液体电解液 092
3.1.3 离子液体电解液中电催化CO2还原的影响因素 093
3.1.4 电催化CO2合成化学品 108
3.2 离子液体促进光催化CO2转化 111
参考文献 115
4 离子液体催化脱水/水合/水解反应 119-156
4.1 离子液体催化脱水反应 120
4.1.1 酸与醇的酯化反应 120
4.1.2 醇脱水醚化反应 127
4.1.3 小分子糖的脱水反应 131
4.1.4 胺与羧酸的脱水酰胺化反应 133
4.1.5 Knoevenagel缩合反应 135
4.2 离子液体催化水合反应 142
4.2.1 烯烃水合反应 142
4.2.2 炔丙醇水合反应 142
4.2.3 腈类化合物水合反应 144
4.3 离子液体催化水解反应 148
4.3.1 酯水解反应 148
4.3.2 生物质水解反应 150
参考文献 153
5 离子液体催化氧化反应 157-188
5.1 醇/醛的氧化反应 158
5.1.1 伯醇氧化酯化反应 159
5.1.2 醇氧化制醛或酮反应 162
5.1.3 5-羟甲基糠醛氧化制丁二酸酐反应 166
5.1.4 纤维素氧化制甲酸反应 167
5.2 硫醚的选择性氧化反应 168
5.3 烯烃环氧化反应 174
5.4 胺的氧化反应 179
5.5 Baeyer-Villiger氧化反应 182
参考文献 185
6 离子液体催化烷基化反应 189-222
6.1 离子液体催化碳四烷基化反应 190
6.1.1 碳四烷基化反应机理及相行为 191
6.1.2 离子液体催化体系 193
6.1.3 其他烷基化反应 203
6.1.4 催化剂的失活 205
6.2 离子液体催化Friedel-Crafts烷基化反应 206
6.2.1 缺电子芳香化合物的Friedel-Crafts烷基化反应 207
6.2.2 芳烃的Friedel-Crafts烷基化反应 208
6.2.3 富电子苯衍生物的Friedel-Crafts烷基化反应 212
6.2.4 吲哚及其衍生物的Friedel-Crafts烷基化反应 214
6.2.5 离子液体催化剂的稳定性 217
参考文献 218
7 手性离子液体介导不对称反应 223-244
7.1 不对称Michael加成反应 224
7.2 Aldol缩合反应 234
7.3 Baylis-Hillman反应 238
参考文献 241
8 离子液体调控加氢反应 245-259
8.1 芳香酮的选择性加氢反应 246
8.2 芳烃及杂环芳烃的选择性加氢反应 250
8.3 酚类化合物的选择性加氢反应 253
8.4 多元醇的选择性加氢脱氧反应 254
8.5 硝基芳香化合物的选择性还原反应 255
8.6 炔烃的选择性加氢反应 257
参考文献 258
附录 本书离子液体速查表 260-273
索引 274